空气引射燃气全预混燃烧设备

   自从1889年德国工程师本生发明了引射型大气式燃烧方法后，燃气引射空气的引射型大气式燃烧设备被世界各地广泛使用，并且延续至今。但是，燃气引射部分空气的大气式燃烧设备，其存在的问题是热强度小、热效率低、烟气中有害物含量高、燃烧设备体积比较大。大气式燃烧设备方法的关键缺点，主要是没有把燃烧所需要的空气全部预先混入燃气，为此燃烧时出现了内外两个火焰，给NO_x造成了产生条件，当然有很多方法可控制NO_x的产生条件，降低燃烧产物中NO_x含量。但是处理不当又会促成CO生成条件，使燃烧产物中CO含量增加。除此以外，由于此种燃烧方法需要二次空气，设计燃烧设备时必须要考虑二次空气的进口，这样就需要较大的燃烧室，很难减小燃烧设备的体积。另外大气式火焰尖接触冷表面后会产生大量CO，若火焰不靠近被加热的冷表面，又会减小传热系数，加大热量损失，降低了设备热效率，浪费燃气，为此要求具有足够的炉膛高度，此种燃烧方法的火焰又较长，这就再一次加大了燃烧设备的体积。例如采用大气式燃烧的热水器就需要较高的炉膛并且还要考虑二次进风口。
    由于科技的进步，生产的发展，要求改进传统的燃气引射空气的大气式燃烧设备，为此全预混空气的燃烧设备就提到日程上来了。
    全预混空气燃烧方法的特点
    全预混空气燃烧方法要求燃气与燃烧所需的空气在燃烧前充分混和，与大气式燃烧相比，有如下特点 ：
    1． 燃烧产物中CO与NO_x都较少。
    2． 面积热强度与容积热强度都较高。
    3． 不需要二次空气进风口，减少炉膛的面积与体积。
    4．燃烧设备结构紧凑，体积小。
    5．燃烧表面可以接近热交换器，可提高热交换系数。
    6．在相同的负荷与热效率的条件下，燃烧设备体积小于其他燃烧方法；
    在相同的负荷与燃烧设备体积的条件下热效率高于其他燃烧方法；
    在燃气空气比例阀的作用下，可以使燃烧设备在不同的负荷的条件下都保持较高的热效率，故燃烧设备的年效率高于其他燃烧方法。
    全予混空气燃烧方法需要的关键设备
    全予混燃烧方法需要两个关键设备：一为燃气空气比例阀；一为稳焰载体。
    全予混燃烧的稳焰载体：全予混燃烧的燃烧速度快，容易回火也容易离焰。因此需要特殊 的稳焰载体。最普通的稳焰载体是多孔陶瓷板和双金属网。但是这两种稳焰载体均属维持表面温度为850摄氏度的表面燃烧。因此其面积热强度不高，满足不了目前高强度的燃烧。20世纪末国外已经推出各种条缝形、板形、密集小孔型的稳焰载体，此外还有碳纤维等稳焰载体。
    燃气空气比例阀：燃气空气比例阀的功能是保证燃气量与空气量保持合适的比例，并且要求在任何负荷下此比例稳定不变。这种比例阀可以购买国外产品也可以根据引射器及调压器的原理自行设计。引射器是燃气空气比例器中比较好的一种形式。燃气引射空气的引射器对于大气式燃烧无疑地是一种既简单又节能的方案，因为它充分利用了输送燃气的剩余压力(灶前额定压力)，并且此剩余压力能满足大气式燃烧的要求。但是对于全予混空气燃烧方法，要求把燃烧需要的空气全部予混，其液化石油气的引射比高达1：30，天然气的引射比也需要1：10。如此高的引射比靠燃气的灶前压力是很难达到的。解决的办法是采用空气引射燃气。为了保证燃气与空气的比例不受负荷变化影响，需要一个调压器配合。
    空气引射燃气全预混燃烧设备
    

    空气引射燃气全予混燃烧设备示意图