在燃燒之前，將燃氣與空氣按α′≥1預先混合，然后通過燃燒器噴嘴噴出進行燃燒，這種燃燒方法就稱為完全預混式燃燒或無焰式燃燒。
這時，燃燒過程的快慢，完全取決于化學反應的速度。實際上，因為燃氣與空氣不再需要混合，可燃混合氣一到達燃燒區(qū)就能瞬間燃燒完畢。
完全預混燃燒的主要特點有：
(1)因為空氣和燃氣是預先混合，所以空氣過剩系數(shù)可以小一些，一般為1．02～1．05；
(2)燃燒速度快。容積熱強度Qv比有焰燃燒時要大l00～1000倍之多；
(3)燃燒高溫區(qū)比較集中。而且由于所用的過剩空氣量少，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火溫度，實際上一般都控制在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，還需設置專門的火道或網格等以保持燃燒區(qū)穩(wěn)定的高溫。
完全頂混式燃燒的燃燒速度很快，但火焰穩(wěn)定性較差。工業(yè)上的完全預混式燃燒器，常常用一個緊接的火道來穩(wěn)焰。圖3—5—12所示為火道中火焰的穩(wěn)定。來自燃燒器1的燃氣—空氣混合物進入火道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(qū)，是一個穩(wěn)定的點火源。如果火道有足夠的長度，則火焰將充滿火道的斷面，燃燒就穩(wěn)定。但火道較短時，火焰僅占火道的一部分，可能會吸入來自周圍的冷空氣使燃燒中斷。另外，如果火道的壁面未達到熾熱狀態(tài)，也將增加煙氣向周圍介質的熱損失，使煙氣溫度降低而失去點燃混合物的能力，因此必須對燃燒室采取良好的保溫措施。
圖3-5-12 火道中火焰的穩(wěn)定
1-燃燒器；2-火焰；3-火道
完全預混式燃燒過程的熱強度與火道有很大的關系。正確設計的火道不僅提高了燃燒穩(wěn)定性，增加了燃燒強度，而且高溫火道對迅速燃盡也起了很大的作用。按化學計量比組成的燃氣，空氣混合物是一種爆炸性氣體，其火焰?zhèn)鞑ツ芰軓?，因此在完全預混燃燒時很容易發(fā)生回火。為了防止回火，必須盡可能使氣流的速度場均勻，以保證在最低負荷下各點的氣流速度都大于火焰?zhèn)鞑ニ俣取榱私档腿紵鞒隹谔幍幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?，還可以采用有水冷卻的燃燒器噴頭。
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