空氣引射燃氣全預混燃燒設備

   自從1889年德國工程師本生發明了引射型大氣式燃燒方法后，燃氣引射空氣的引射型大氣式燃燒設備被世界各地廣泛使用，并且延續至今。但是，燃氣引射部分空氣的大氣式燃燒設備，其存在的問題是熱強度小、熱效率低、煙氣中有害物含量高、燃燒設備體積比較大。大氣式燃燒設備方法的關鍵缺點，主要是沒有把燃燒所需要的空氣全部預先混入燃氣，為此燃燒時出現了內外兩個火焰，給NO_x造成了產生條件，當然有很多方法可控制NO_x的產生條件，降低燃燒產物中NO_x含量。但是處理不當又會促成CO生成條件，使燃燒產物中CO含量增加。除此以外，由于此種燃燒方法需要二次空氣，設計燃燒設備時必須要考慮二次空氣的進口，這樣就需要較大的燃燒室，很難減小燃燒設備的體積。另外大氣式火焰尖接觸冷表面后會產生大量CO，若火焰不靠近被加熱的冷表面，又會減小傳熱系數，加大熱量損失，降低了設備熱效率，浪費燃氣，為此要求具有足夠的爐膛高度，此種燃燒方法的火焰又較長，這就再一次加大了燃燒設備的體積。例如采用大氣式燃燒的熱水器就需要較高的爐膛并且還要考慮二次進風口。
    由于科技的進步，生產的發展，要求改進傳統的燃氣引射空氣的大氣式燃燒設備，為此全預混空氣的燃燒設備就提到日程上來了。
    全預混空氣燃燒方法的特點
    全預混空氣燃燒方法要求燃氣與燃燒所需的空氣在燃燒前充分混和，與大氣式燃燒相比，有如下特點 ：
    1． 燃燒產物中CO與NO_x都較少。
    2． 面積熱強度與容積熱強度都較高。
    3． 不需要二次空氣進風口，減少爐膛的面積與體積。
    4．燃燒設備結構緊湊，體積小。
    5．燃燒表面可以接近熱交換器，可提高熱交換系數。
    6．在相同的負荷與熱效率的條件下，燃燒設備體積小于其他燃燒方法；
    在相同的負荷與燃燒設備體積的條件下熱效率高于其他燃燒方法；
    在燃氣空氣比例閥的作用下，可以使燃燒設備在不同的負荷的條件下都保持較高的熱效率，故燃燒設備的年效率高于其他燃燒方法。
    全予混空氣燃燒方法需要的關鍵設備
    全予混燃燒方法需要兩個關鍵設備：一為燃氣空氣比例閥；一為穩焰載體。
    全予混燃燒的穩焰載體：全予混燃燒的燃燒速度快，容易回火也容易離焰。因此需要特殊 的穩焰載體。最普通的穩焰載體是多孔陶瓷板和雙金屬網。但是這兩種穩焰載體均屬維持表面溫度為850攝氏度的表面燃燒。因此其面積熱強度不高，滿足不了目前高強度的燃燒。20世紀末國外已經推出各種條縫形、板形、密集小孔型的穩焰載體，此外還有碳纖維等穩焰載體。
    燃氣空氣比例閥：燃氣空氣比例閥的功能是保證燃氣量與空氣量保持合適的比例，并且要求在任何負荷下此比例穩定不變。這種比例閥可以購買國外產品也可以根據引射器及調壓器的原理自行設計。引射器是燃氣空氣比例器中比較好的一種形式。燃氣引射空氣的引射器對于大氣式燃燒無疑地是一種既簡單又節能的方案，因為它充分利用了輸送燃氣的剩余壓力(灶前額定壓力)，并且此剩余壓力能滿足大氣式燃燒的要求。但是對于全予混空氣燃燒方法，要求把燃燒需要的空氣全部予混，其液化石油氣的引射比高達1：30，天然氣的引射比也需要1：10。如此高的引射比靠燃氣的灶前壓力是很難達到的。解決的辦法是采用空氣引射燃氣。為了保證燃氣與空氣的比例不受負荷變化影響，需要一個調壓器配合。
    空氣引射燃氣全預混燃燒設備
    

    空氣引射燃氣全予混燃燒設備示意圖