加入多孔介质的燃烧器由于对流,导热和辐射三种换热方式的存在,使燃烧区域温度趋于均匀,保持较平稳的温度梯度。在燃烧稳定的同时还具有较高的容积热强度。与自由空间燃烧相比,预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大,调节范围广,污染物排放低和结构紧凑等优点。多孔介质预混燃烧特点是燃烧设备的热效率较高,其原因有以下两个方面:
①燃气与空气预先充分混合,在过剩空气很小的情况下也可达到完全燃烧,
②由于辐射作用,多孔介质的高温后部对低温的前部进行加热,从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用,加快了燃烧速度。因此对多孔介质传热传质和燃烧的研究具有重大的学术价值,已成为当前最活跃最前沿的研究领域之一 。
传统的气体燃料燃烧主要是以自由火焰为特征的燃烧。这种燃烧需要较大的空间,火焰周围温度梯度大,容易产生局部高温。当温度高于1500℃时,xNO生成变得明显 。由于xNO的剧毒性,减少其排放也显得非常重要。传统燃烧器的换热器主要以烟气辐射和对流换热为主,换热系数小。