CN113757656B - 一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃烧器领域，并具体公开了一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其中燃烧稳定腔体包括燃料喷管、腔体底部氧化剂开口、腔体内开缝钝体、腔体预混反应物出口、腔体顶部环形凹槽结构，燃烧稳定腔体内部及顶部出口处均可提供燃烧稳定机制，促使点火及功率调节时燃烧不熄灭；氧化剂无焰燃烧喷嘴包括带渐缩管与直管的氧化剂喷管、带烟气卷吸口的环形喷管，环形喷管的烟气卷吸口用于卷吸炉内循环烟气，且环形射流对环形内中心主射流起保护作用，以减缓氧化剂中心射流的动量消耗，使氧化剂主射流可提供强烈的炉内大尺度卷吸作用。本发明能够在燃烧稳定腔体内部与出口形成燃烧稳定机制，在点火、预热、燃烧状态切换、及功率灵活性调节阶段保证燃烧不熄灭，提高无焰燃烧在各个燃烧阶段的燃烧稳定性及炉膛安全性。
Description
技术领域
本发明属于燃烧器领域，更具体地，涉及一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器。
背景技术
燃烧过程产生的NO x 是雾霾等大气环境问题的重要污染源，目前我国京津冀地区已要求新建锅炉的NO x 排放不超过30 mg/m3，全国其他地区也陆续对锅炉NO x 排放提出新的标准要求，因此需控制燃烧过程的NO x 生成，常规的低NO x 燃烧技术主要有分级燃烧技术、贫燃预混燃烧技术、烟气再循环技术和浓淡偏差燃烧技术等，这些技术均能够在一定程度上降低NO x 的原始生成量，但是这些常规低NO x 燃烧技术仍存在火焰锋面与局部高温区，仍无法满足当前对NO x 超低排放的要求。
相对于传统低NO x 燃烧技术，无焰燃烧具有十分突出的优势，燃烧区域无局部高温区和火焰峰面，燃烧区域温度分布更加均匀，能够大幅降低包括热力型和燃料型NO x 在内的NO x 排放，无焰燃烧特点为：①燃烧室温度分布均匀，整体温度较低且温度脉动小；②燃烧在整个燃烧室内均匀进行，无明显火焰锋面，热力性能好；③NO x 和碳烟排放量显著下降；④燃烧稳定性好且燃烧噪声低，相比于其他低NO x 燃烧方式，无焰燃烧的最大特点为其可在不降低燃烧效率的基础上抑制NO x 生成，可同时实现极高的燃烧室热力性能和低NO x 排放。
目前已有无焰燃烧技术的专利，比如CN104990078B提出了“一种可快速实现无焰燃烧的燃烧器”，其采用不同管路的稳焰钝体和喷管结构，可快捷地实现有焰燃烧与无焰燃烧的切换，但无焰燃烧的实现仍存在管路切换的过程，在切换过程可能产生熄火隐患，CN104132344B提出了“一种极低氮氧化物排放的燃气无焰燃烧装置”，其通过调整燃气喷管与空气喷管之间的位置关系可使无焰燃烧模式在非预混和预混状态切换，但由于缺少燃烧稳定装置，切换过程也存在熄火风险。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，基于无焰燃烧高动量氧化剂射流的特征，相应设计了氧化剂无焰燃烧喷嘴，并对其关键组件如沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管和环形喷管导致的氧化剂中心射流与环形射流及其匹配进行研究和设计，相应的可有效缓解炉膛内烟气卷吸对氧化剂中心射流动量的消耗，提升氧化剂中心射流穿透距离，还基于燃烧稳定原理，设计了燃烧稳定腔体，对其关键组件如燃烧稳定腔体的结构及其内部开缝钝体的设置进行研究和设计，相应的可在点火、预热、燃烧模式切换、功率灵活性调节过程中实现燃烧稳定，避免熄火问题，因而尤其适用于无焰燃烧的应用场合。
为实现上述目的，本发明提出了一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，该燃烧器包括燃烧稳定腔体和氧化剂无焰燃烧喷嘴，其中：
所述燃烧稳定腔体包括燃料喷管、腔体底部氧化剂开口、腔体内开缝钝体、腔体预混反应物出口和腔体顶部环形凹槽结构，所述燃料喷管沿所述燃烧稳定腔体的中心线布置，与燃烧稳定腔体的底部连接，用于向燃烧稳定腔体喷射燃料，所述腔体底部氧化剂开口设置多个矩形开口，相对于燃烧稳定腔体中心线环形分布，用于向燃烧稳定腔体内提供一部分氧化剂，该氧化剂来自氧化剂上游管路，所述腔体内开缝钝体用于在腔体内形成低速混合区，保证腔体内燃烧稳定，所述腔体预混反应物出口，由沿腔体中心线布置的圆形开口和呈环形布置的多个腔体顶部矩形开口组成，用于将烟气及未燃反应物喷入炉膛，所述腔体顶部环形凹槽结构用于在腔体顶部进一步促进燃烧稳定；
所述氧化剂无焰燃烧喷嘴包括渐缩管、沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管、带烟气卷吸口的环形喷管，所述氧化剂上游管路提供氧化剂，除一部分氧化剂由腔体底部氧化剂开口进入燃烧稳定腔体外，其余大部分氧化剂经由渐缩管，由沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管和带烟气卷吸口的环形喷管喷入炉膛，渐缩管用于实现射流提速，环形喷管的烟气卷吸口用于卷吸炉内烟气，实现对环形射流氧化剂的稀释，同时环形喷嘴形成环形射流，用于减少环形射流内沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管氧化剂主射流的动量消耗，获得强射流卷吸效果。
作为进一步优选地，所述燃烧稳定腔体为圆柱体，所述燃烧稳定腔体的高度为所述燃烧稳定腔体直径的1.5～3.5倍，所述燃烧稳定腔体直径为燃料喷管直径的2～5倍。
作为进一步优选地，所述燃烧稳定腔体内部腔体内开缝钝体的开缝内径为所述燃料喷管直径的0.3～0.8倍，所述腔体内开缝钝体顶部直径为所述腔体内开缝钝体开缝内径的1.5～3倍，所述腔体内开缝钝体自身高度为所述腔体内开缝钝体顶部直径的1～2倍，所述腔体内开缝钝体底部距离燃烧稳定腔体的高度为燃料喷管直径的1～6倍。
作为进一步优选地，所述腔体底部氧化剂开口为3～5个，长宽比为1～5，所述腔体预混反应物出口，其中心圆形开口直径为所述腔体内开缝钝体开缝内径的0.4～0.8倍，腔体顶部矩形开口数量为3～5个，长宽比为1～5。
作为进一步优选地，所述腔体顶部环形凹槽结构所围成的环形结构内径为燃烧稳定腔体直径的0.5～0.8倍，所述腔体顶部环形凹槽结构为矩形，凹槽深度为燃料喷管直径的1.5～4倍，所述腔体顶部环形凹槽结构的凹槽高度为凹槽深度的1～3倍。
作为进一步优选地，所述渐缩管的进口面积为腔体底部氧化剂开口的3～30倍，所述沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管直径为所述燃料喷管直径的1～8倍。
作为进一步优选地，所述环形喷管的烟气卷吸口设置为2～4层，所述烟气卷吸口开口与射流轴线的角度为10～45度，环形喷管当量直径为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管的0.2～0.5倍，所述环形喷管和沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管的高度为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管直径的5～20倍。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1. 本发明通过设置燃烧稳定腔体，并相应设置腔体底部氧化剂开口、腔体内开缝钝体、腔体预混反应物出口和腔体顶部环形凹槽结构，能够使一部分氧化剂进入腔体内，与燃料混合后，在腔体内形成低速卷吸区，从而保证腔体内无论反应物流量小或变负荷时均能实现腔体内的稳定燃烧，同时在腔体顶部出口环形凹槽结构内形成燃烧稳定机制，燃烧稳定且不受点火、预热、燃烧模式切换、燃料功率灵活性调节等工况变化的影响，避免了燃烧工况变化过程的熄火问题，具有较高燃烧稳定性和运行安全性；
2. 同时，本发明通过在氧化剂无焰燃烧喷嘴中设置渐缩管、沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管、和带烟气卷吸口的环形喷管，渐缩管不仅可使大部分由上游管路供给的氧化剂进入此管，还能实现对氧化剂射流提速的作用，氧化剂环形射流依靠烟气卷吸口卷吸炉膛内烟气，对氧化剂进行稀释，且环形射流可对沿氧化剂中心线布置的中心主射流起保护作用，减缓氧化剂中心主射流的动量消耗，提升氧化剂中心主射流的穿透距离，提升氧化剂射流对炉内的大尺度搅动效果，促进无焰燃烧的实现与维持，依此实现容积式无焰燃烧，抑制NO x 生成，同时增强NO再燃还原效果，促进了对已生成NO的进一步还原作用。
3. 此外，本发明在燃烧稳定腔体内设置的开缝钝体可调节钝体高度，根据氧化剂的供给量和氧浓度调节开缝钝体高度，通过对开缝钝体与燃烧稳定腔体匹配参数进行优化，能够保证无论采用空气、纯氧或不同氧浓度时腔体内的燃烧稳定性，从而保证即使腔体外有瞬时熄火，腔体内的热源也可将腔体外炉膛空间再次引燃，能保证整体无焰燃烧的燃烧稳定性。
附图说明
图1是按照本发明优选实施例构建的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器的剖面图；
图2是按照本发明优选实施例构建的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器的仰视图；
图3是按照本发明优选实施例构建的炉膛底部平面的氧化剂无焰燃烧喷嘴与腔体预混反应物出口的切面结构示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-燃料喷管，2-腔体底部氧化剂开口，3-腔体内开缝钝体，4-腔体预混反应物出口，5-布置在腔体中心线的中心圆形开口，6-腔体顶部环形凹槽结构，7-燃烧稳定腔体，8-渐缩管，9-沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管，10-环形喷管，11-烟气卷吸口，12-氧化剂无焰燃烧喷嘴，13-氧化剂上游管路。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1～3所示，本发明实施例提出了一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，该燃烧器包括燃烧稳定腔体7和氧化剂无焰燃烧喷嘴12，其中：
燃烧稳定腔体7包括燃料喷管1、腔体底部氧化剂开口2、腔体内开缝钝体3、腔体预混反应物出口4和腔体顶部环形凹槽结构6，燃料喷管1沿燃烧稳定腔体7的中心线布置，与燃烧稳定腔体7的底部连接，用于向燃烧稳定腔体7喷射全部的燃料，腔体底部氧化剂开口2设置多个矩形开口，相对于燃烧稳定腔体7中心线环形分布，用于向燃烧稳定腔体7内提供一部分氧化剂，该氧化剂来自氧化剂上游管路13，腔体内开缝钝体3用于在腔体内形成低速混合区，保证腔体内燃烧稳定，腔体内开缝钝体3的开缝结构允许部分燃料通过，同时钝体顶部的低速混合区可促进燃料与氧化剂的混合与稳定燃烧，腔体预混反应物出口4，由沿腔体中心线布置的圆形开口5和呈环形布置的多个腔体顶部矩形开口14组成，用于将烟气及未燃反应物喷入炉膛，多个矩形开口14用于导致多股射流，减缓热声振荡问题，进一步促进燃烧稳定，腔体顶部环形凹槽结构6用于在腔体顶部形成低速回流区，进一步促进反应物的混合与稳定燃烧；
燃烧稳定腔体7引起稳定燃烧的主要原因为：
（一）经由燃料喷管1和腔体底部氧化剂开口2进入燃烧稳定腔体7的燃料与氧化剂可在开缝腔体3的顶部形成低速回流区，此低速回流区不仅可促进燃料与氧化剂的混合，还可加强燃烧后热烟气对低温反应物的预热，保证燃烧在腔体内开缝钝体3顶部稳定维持；
（二）腔体预混反应物出口4由沿腔体中心线布置的圆形开口5和呈环形布置的多个腔体顶部矩形开口14组成，因而形成一股中心主射流和多股环形分布的矩形射流，多股射流的分配可减缓单射流引起的燃烧热声振荡问题，促使燃烧稳定维持，保证燃烧器的安全性；
（三）腔体顶部环形凹槽结构6可进一步在腔体顶部造成低速回流区，不仅可促进多股射流中的反应物混合效果，还可进一步增强热烟气与反应物的混合，促进腔体顶部的燃烧稳定，以此与腔体内部的燃烧稳定机制匹配，及时某一处发生熄火，腔体内或腔体外的稳定燃烧高温也可再次引燃熄火区域，保证了燃烧稳定性。
氧化剂无焰燃烧喷嘴12包括渐缩管8、沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9、带烟气卷吸口11的环形喷管10，氧化剂上游管路13提供氧化剂，除一部分氧化剂由腔体底部氧化剂开口2进入燃烧稳定腔体7外，其余大部分氧化剂经由渐缩管8，由沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9和带烟气卷吸口11的环形喷管10喷入炉膛，渐缩管8用于实现射流提速，环形喷管10的烟气卷吸口11用于卷吸炉内烟气，实现对环形射流氧化剂的稀释，同时环形喷嘴10形成环形射流，用于减少环形射流内沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9氧化剂主射流的动量消耗，获得强射流卷吸效果，促进炉膛内容积式无焰燃烧的建立与稳定维持。
氧化剂无焰燃烧喷嘴12实现高穿透距离的原因为：
渐缩管8的进口直径较大，通过减缩结构，不仅可吸引大部分氧化剂流经渐缩管8，还可实现对射流的提速作用，提高射流动量；
（二）高动量射流在渐缩管8出口处分为两股射流，一股为直管9导致的氧化剂中心射流，另一股为环形喷管10导致的环形射流，环形射流对氧化剂中心射流其保护作用，氧化剂中心射流的动量较少消耗于与周围烟气的卷吸，因而氧化剂中心射流可获得相比单独射流更长的穿透距离，可增强炉内大尺度卷吸与混合效果，促进无焰燃烧的建立与维持；
（三）环形喷管10的烟气卷吸口11可卷吸炉内烟气，且能促进炉内大尺度流场的整体循环效果，因而炉内热烟气形成整体大尺度效果，大部分炉内烟气与环形射流接触与混合，降低了炉内烟气与中心射流的接触。
进一步，燃烧稳定腔体7为圆柱体，腔体内开缝钝体3顶部的低速混合区需要一定空间，燃料与氧化剂在此低速空间与热烟气混合，实现燃烧稳定，由于此低速混合区横向与纵向空间的需要，燃烧稳定腔体7的高度为燃烧稳定腔体7直径的1.5～3.5倍，燃烧稳定腔体7直径为燃料喷管1直径的2～5倍，燃烧稳定腔体7内部腔体内开缝钝体3的开缝内径为燃料喷管1直径的0.3～0.8倍，腔体内开缝钝体3顶部直径为腔体内开缝钝体3开缝内径的1.5～3倍，腔体内开缝钝体3自身高度为腔体内开缝钝体3顶部直径的1～2倍，腔体内开缝钝体3底部距离燃烧稳定腔体7的高度为燃料喷管1直径的1～6倍。
进一步，燃烧稳定腔体7底部的氧化剂开口2只允许一少部分来自氧化剂上游管路13的氧化剂进入腔体，这些进入燃烧稳定腔体7的氧化剂仅为维持腔体内外的燃烧稳定，布置渐缩管8的进口面积为腔体底部氧化剂开口2的3～30倍。
进一步，氧化剂以多股进入腔体，可在增强混合的同时减少燃烧热声振荡，腔体底部氧化剂开口2为3～5个，长宽比为1～5，腔体预混反应物也以多股喷出，也起缓解热声振荡和降低燃烧噪声的作用，腔体预混反应物出口4，其中心圆形开口5直径为腔体内开缝钝体3开缝内径的0.4～0.8倍，腔体顶部矩形开口14数量为3～5个，长宽比为1～5。
进一步，腔体顶部环形凹槽结构6也可形成低速混合区，促进腔体顶部的燃烧稳定，与腔体内部的燃烧稳定机制相匹配，即使某一处熄火，也可被立即点燃，腔体顶部环形凹槽结构6所围成的环形结构内径为燃烧稳定腔体7直径的0.5～0.8倍，腔体顶部环形凹槽结构6的凹槽深度为燃料喷管1直径的1.5～4倍，腔体顶部环形凹槽结构6的凹槽高度为凹槽深度的1～3倍。
进一步，沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9直径为燃料喷管1直径的1～8倍。
进一步，环形喷管10导致的环形射流可对氧化剂直管9导致的中心射流起保护作用，通过环形射流卷吸周围烟气，使中心射流的动量与能量造成更长的穿透距离与炉内搅动，环形喷管10的烟气卷吸口11设置为2～4层，烟气卷吸口11开口与射流轴线的角度为10～45度，环形喷管10当量直径为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9的0.2～0.5倍，环形喷管10和沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9的高度为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9直径的5～20倍。
下面对本发明提供的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器的工作过程作具体描述。
将本发明提供的燃烧稳定腔体7和氧化剂无焰燃烧喷嘴12作为燃烧器整体安排于炉膛壁面，点火过程，燃料通过燃料喷管1进入燃烧稳定腔体7，氧化剂一部分通过腔体底部氧化剂开口2进入腔体，燃烧稳定腔体7内由此形成稳定燃烧，燃烧稳定腔体7内的燃烧烟气和未燃尽反应物经过腔体预混反应物出口4排出腔体，进一步在腔体顶部环形凹槽结构6形成腔体外的稳定燃烧，由此实现对炉膛的稳定预热过程，预热过程完成后，增大燃料与氧化剂供给量，燃烧稳定腔体7内外的稳定燃烧持续进行，大部分氧化剂经由渐缩管8到达沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管9和带烟气卷吸口11的环形喷管10，环形喷管10导致的环形射流用于卷吸炉内烟气和促使形成炉内的大尺度卷吸，氧化剂中心直管9导致的直管射流由于环形射流的阻挡，不与炉内烟气大面积接触，因而中心直管9导致的直管射流动量与能量较少消耗于与周围烟气的卷吸，可导致更长的射流穿透距离和炉内大尺度搅动作用，促使无焰燃烧的实现与稳定维持。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，该燃烧器包括燃烧稳定腔体（7）和氧化剂无焰燃烧喷嘴（12），其中：
所述燃烧稳定腔体（7）包括燃料喷管（1）、腔体底部氧化剂开口（2）、腔体内开缝钝体（3）、腔体预混反应物出口（4）和腔体顶部环形凹槽结构（6），所述燃料喷管（1）沿所述燃烧稳定腔体（7）的中心线布置，与燃烧稳定腔体（7）的底部连接，用于向燃烧稳定腔体（7）喷射燃料，所述腔体底部氧化剂开口（2）设置多个矩形开口，相对于燃烧稳定腔体（7）中心线环形分布，用于向燃烧稳定腔体（7）内提供一部分氧化剂，该氧化剂来自氧化剂上游管路（13），所述腔体内开缝钝体（3）用于在腔体内形成低速混合区，保证腔体内燃烧稳定，所述腔体预混反应物出口（4），由沿腔体中心线布置的圆形开口（5）和呈环形布置的多个腔体顶部矩形开口（14）组成，用于将烟气及未燃反应物喷入炉膛，所述腔体顶部环形凹槽结构（6）用于在腔体顶部进一步促进燃烧稳定；
所述氧化剂无焰燃烧喷嘴（12）包括渐缩管（8）、沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）、带烟气卷吸口（11）的环形喷管（10），所述氧化剂上游管路（13）提供氧化剂，除一部分氧化剂由腔体底部氧化剂开口（2）进入燃烧稳定腔体（7）外，其余大部分氧化剂经由渐缩管（8），由沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）和带烟气卷吸口（11）的环形喷管（10）喷入炉膛，渐缩管（8）用于实现射流提速，环形喷管（10）的烟气卷吸口（11）用于卷吸炉内烟气，实现对环形射流氧化剂的稀释，同时环形喷嘴（10）形成环形射流，用于减少环形射流内沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）氧化剂主射流的动量消耗，获得强射流卷吸效果。
2.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述燃烧稳定腔体（7）为圆柱体，所述燃烧稳定腔体（7）的高度为所述燃烧稳定腔体（7）直径的1.5～3.5倍，所述燃烧稳定腔体（7）直径为燃料喷管（1）直径的2～5倍。
3.如权利要求1或2所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述燃烧稳定腔体（7）内部腔体内开缝钝体（3）的开缝内径为所述燃料喷管（1）直径的0.3～0.8倍，所述腔体内开缝钝体（3）顶部直径为所述腔体内开缝钝体（3）开缝内径的1.5～3倍，所述腔体内开缝钝体（3）自身高度为所述腔体内开缝钝体（3）顶部直径的1～2倍，所述腔体内开缝钝体（3）底部距离燃烧稳定腔体（7）的高度为燃料喷管（1）直径的1～6倍。
4.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述腔体底部氧化剂开口（2）为3～5个，长宽比为1～5，所述腔体预混反应物出口（4），其中心圆形开口（5）直径为所述腔体内开缝钝体（3）开缝内径的0.4～0.8倍，腔体顶部矩形开口（14）数量为3～5个，长宽比为1～5。
5.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述腔体顶部环形凹槽结构（6）所围成的环形结构内径为燃烧稳定腔体（7）直径的0.5～0.8倍，所述腔体顶部环形凹槽结构（6）为矩形，凹槽深度为燃料喷管（1）直径的1.5～4倍，所述腔体顶部环形凹槽结构（6）的凹槽高度为凹槽深度的1～3倍。
6.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述渐缩管（8）的进口面积为腔体底部氧化剂开口（2）的3～30倍，所述沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）直径为所述燃料喷管（1）直径的1～8倍。
7.如权利要求1所述的带燃烧稳定装置的无焰燃烧器，其特征在于，所述环形喷管（10）的烟气卷吸口（11）设置为2～4层，所述烟气卷吸口（11）开口与射流轴线的角度为10～45度，环形喷管（10）当量直径为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）的0.2～0.5倍，所述环形喷管（10）和沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）的高度为沿氧化剂无焰燃烧喷嘴中心线布置的直管（9）直径的5～20倍。
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