Emisi pembakaran batubara pada boiler salah satunya adalah NOx. Saat ini, ada beberapa teknologi untuk mengurangi dan mengendalikan pembentukan emisi NOx, salah satu teknologi yaitu dengan penggunaan over-fire air (OFA) pada saat proses pembakaran di furnace. Pada penelitian ini akan diamati pengaruh penggunaan overfire air (OFA) dengan metode pemodelan 3D numerik menggunakan computational fluid dynamics (CFD) dan analisis dilakukan dengan memvariasikan mass flow rate pada OFA. Variasi dilakukan dengan menggunakan 3 (tiga) penambahan OFA yang berbeda, yaitu pembakaran tanpa penambahan OFA, pembakaran dengan OFA 3,26 kg/s dan pembakaran dengan OFA 12,9 kg/s. Penelitian ini akan menganalisis beberapa faktor yang memiliki pengaruh signifikan terhadap pembentukan emisi NOx, yaitu: distribusi temperatur furnace selama proses pembakaran, distribusi gas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), dan oksigen (O₂) pada flue gas, dan arah aliran flue gas. Penelitian dilakukan dengan pemodelan turbulensi k-ε Realizable, discrete phase model untuk partikel batubara, species transport model untuk reaksi pembakaran dan discrete ordinate model radiation untuk radiasi. Hasil simulasi ditemukan bahwa aliran turbulen dan lintasan partikel yang ideal dapat diamati dalam burner, kenaikan penambahan OFA pada proses pembakaran berpengaruh pada kenaikan kecepatan flue gas, yang berbanding lurus dengan distribusi temperatur dimana semakin menurun seiring penambahan OFA. Kandungan O₂ pada flue gas hasil pembakaran terendah pada pembakaran tanpa OFA, sedangkan untuk CO₂ pada flue gas hasil pembakaran tertinggi pada kondisi OFA 3,26 kg/s. Pada ketiga kondisi, pembakaran tanpa OFA merupakan pembakaran yang paling sempurna.