大气燃烧器的主要特点是：由于燃烧前燃气预混了燃烧所需的部分空气，因此比扩散式燃烧器的火焰短，火力强，燃烧温度高；可以燃烧不同性质的燃气，燃烧比较完全。烟气中CO含量较少，燃烧效率较高；一次空气靠燃气吸人和外锥焰燃烧所需空气从大气中获得，即空气的获得不需要鼓风设备：但由于只预混了燃烧所需的部分空气，故火孔热强度及燃烧温度仍受到一定限制。
1)工作原理及构造 根据完全预混燃烧方法设计制做的燃烧器称为完全预混式燃烧器。此种燃烧器在燃烧之前燃气与空气实现完全预混，即过剩空气系数α=Ω′≥1，通常α=1.05～1.10。其构造由混合装置和头部两部分组成，根据燃烧器使用的压力、混合装置及头部结构的不同而有多种形式。不同的结构形式其工作原理也有所区别。图6-20为引射式单火道完全预混式燃烧器，它是由引射器、喷头及火道三部分组成。高(中)压燃气从喷嘴喷出，依靠自身的能量吸人燃气燃烧所需的全部空气，并在引射器内混合。混合均匀的燃气一空气混合物经喷头进入火道，在赤热的火道壁面和高温回流烟气的稳焰作用下进行燃烧：图6-21为撞击式完全预混燃烧器，它是靠燃气一空气混合物与炉内赤热的耐火材料表面发生撞击而引起燃烧。
2)热质传递原理及特点 由于完全预混合式燃烧器有不同的结构形式，故热质传递原理也是有别的。火道式完全预混燃烧器，由于可燃混合物的加热、着火和燃烧均在火道内进行，燃烧产生的高温回流烟气不仅将从引射器送来的混合气加热，而且更重要的是高温烟气靠对流传热将火道壁加热。当火道壁面温度上升至900-1000℃时，热能将转变为辐射能，靠两固体间的辐射传热方式实现了使不希望火焰与工件直接接触的无焰加热工艺。被加热工件内部是靠分子、原子、自由电子等微观粒子的热运动而将整个工件加热均匀。可见，此种燃烧器对加热工件的热质传递过程具有对流、辐射、传导三种方式，当火道温度高出900～1000℃时，辐射传热的方式是热质传递的主体。撞击式完全预混燃烧器，由于靠燃气一空气混合物与炉内赤热的耐火材料表面发生撞击而引起燃烧，燃烧产生的高温烟气流首先靠对流传热方式使炉内耐火材料温度进一步升高，同时也加热炉内工件和炉壁。当其炉内耐火材料、炉壁被加热900～1000℃时，使炉内工件在辐射传热及工件内部自身的热传导过程中，实现了整个工件加热的均匀性。至于此种燃烧器热质传递过程的三种方式，其传热方式的主体应视炉内炉气温度及加热工艺要求所确定。
完全预混式燃烧器无论其结构形式的不同，均有共同的主要特点：燃烧完全，化学不完全燃烧物授少；过剩空气系数较小，α=1.05～1.10，当用于工业炉内直接加热工件时，不会引起工件过分氧化，产品质量好；燃烧温度高，容易满足高温加热工艺要求；燃烧热强度大，可缩小燃烧室容积；火道式完全预混燃烧器，能燃烧低热值燃气。但要求燃气热值和密度稳定：燃烧时发生回火的可能性大，而且调节范围较小；对于热负荷大的燃烧器，结构庞大而笨重；高压和高负荷时噪声较大。故此种燃烧器主要应用在工业加热装置上。
