Równie ważne jak ograniczanie emisji dwutlenku siarki jest ograniczanie emisji tlenków azotu (NOx). Jest to grupa związków będących produktem spalania, którą jest niezwykle trudno wyeliminować ze spalin. W 1992 roku w celu ograniczenia emisji związków azotu wprowadzono w Elektrowni Bełchatów metody pierwotne ograniczania emisji NOx polegające na optymalizacji procesu spalania. Zoptymalizowano nadmiar powietrza na wylocie z komór paleniskowych i ciśnienie w kolektorze gorącego powietrza kotłów. Zmodernizowano także układy automatycznej regulacji i elementy ciągów technologicznych, odpowiedzialnych za realizację zoptymalizowanych parametrów pracy kotłów. W wyniku tych działań osiągnięto redukcję NOx o ok. 40% w stosunku do roku 1992.
Obecnie dla głębszego obniżenia poziomów emisji NOx (do poziomu poniżej 175 mg/Nm3), sukcesywnie wyposaża się kotły w wysokosprawne instalacje odazotowania z zastosowaniem metody SNCR redukującej emisje dzięki dawkowaniu mocznika.
W efekcie dotychczasowych działań emisja związków azotu w Elektrowni Bełchatów została zredukowana o 61 % - z poziomu 55 tys. ton związków azotu w 1989 r. do 22 tys. ton w 2020 r.
Wykres 3. Redukcja emisji NOx na przestrzeni lat w Elektrowni Bełchatów.