Sim, você pode, na verdade, isso foi o que stackoverflow estava fazendo para um tempo . Basicamente você escolhe um para estar na frente do outro. O da frente estaria na porta 80 e o que está por trás dele estaria em alguma porta aleatória de sua escolha. Você trataria apenas o segundo balanceador de carga como se fosse um servidor da web por trás do balanceador de carga. Lembre-se de que você provavelmente desejará habilitar o recurso X-Forwarded-For para realmente ver os IPs do cliente.
Se você quiser que ambos estejam na porta 80 e não estejam na frente um do outro, você pode vinculá-los a um endereço IP específico.
Veja este post para uma situação semelhante: Nginx (para arquivos estáticos) e Apache (para conteúdo dinâmico)?