一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，采用单环腔结构，由燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、火焰筒外壁、火焰筒内壁和燃烧室头部组成；燃烧用空气全部由燃烧室头部进入火焰筒，采用分级燃烧方案，分为预燃级和主燃级；预燃级采用旋流杯，为扩散燃烧组织方式；主燃级采用预混预蒸发装置，主燃级喷嘴轴向供油，燃油先在预混预蒸发装置内进行蒸发并与空气掺混，混合均匀的可燃气进入燃烧室参与燃烧，为预混燃烧组织方式。预燃级控制了燃烧室稳定工作的范围，同时也为主燃级提供了稳定点火源；主燃级控制了燃烧室主要的污染排放，通过控制主燃级预混气的当量比来实现燃烧室较低的污染排放。本发明预混预蒸发装置结构简单，在不影响燃烧稳定性的基础上能够实现降低航空发动机燃烧室的污染排放。