在燃燒之前,將燃氣與空氣按α′≥1預先混合,然后通過(guò)燃燒器噴嘴噴出進(jìn)行燃燒,這種燃燒方法就稱(chēng)為完全預混式燃燒或無(wú)焰式燃燒。
這時(shí),燃燒過(guò)程的快慢,完全取決于化學(xué)反應的速度。實(shí)際上,因為燃氣與空氣不再需要混合,可燃混合氣一到達燃燒區就能瞬間燃燒完畢。
完全預混燃燒的主要特點(diǎn)有:
(1)因為空氣和燃氣是預先混合,所以空氣過(guò)剩系數可以小一些,一般為1.02~1.05;
(2)燃燒速度快。容積熱強度Qv比有焰燃燒時(shí)要大l00~1000倍之多;
(3)燃燒高溫區比較集中。而且由于所用的過(guò)??諝饬可?,所以燃燒溫度也比有焰燃燒要高;
(4)由于燃燒速度快,燃氣中碳氫化合物來(lái)不及分解,火焰中的游離碳粒比較少,所以火焰的黑度比有焰燃燒時(shí)小,火焰輻射能力較弱;
(5)因為燃氣與空氣要預先混合,所以它們的預熱溫度不能太高。原則上不能高于可燃混合氣體的著(zhù)火溫度,實(shí)際上一般都控制在350~500℃以下;
(6)為了防止脫火和發(fā)生回火爆炸,燒嘴的燃燒能力不能太大。進(jìn)行完全預混燃燒的條件除在燃燒前將一定比例的燃氣與空氣均勻混合外,還需設置專(zhuān)門(mén)的火道或網(wǎng)格等以保持燃燒區穩定的高溫。
完全頂混式燃燒的燃燒速度很快,但火焰穩定性較差。工業(yè)上的完全預混式燃燒器,常常用一個(gè)緊接的火道來(lái)穩焰。圖3—5—12所示為火道中火焰的穩定。來(lái)自燃燒器1的燃氣—空氣混合物進(jìn)入火道3,在火道中形成火焰2。由于引射作用,在火焰的根部吸入熾熱的煙氣,形成煙氣回流區,是一個(gè)穩定的點(diǎn)火源。如果火道有足夠的長(cháng)度,則火焰將充滿(mǎn)火道的斷面,燃燒就穩定。但火道較短時(shí),火焰僅占火道的一部分,可能會(huì )吸入來(lái)自周?chē)睦淇諝馐谷紵袛?。另外,如果火道的壁面未達到熾熱狀態(tài),也將增加煙氣向周?chē)橘|(zhì)的熱損失,使煙氣溫度降低而失去點(diǎn)燃混合物的能力,因此必須對燃燒室采取良好的保溫措施。

