第三節(jié)燃燒過程及特點

1、第三節(jié) 燃燒過程及特點一、可燃物的燃燒過程 當可燃物與其周圍相接觸的空氣達到可燃物的當可燃物與其周圍相接觸的空氣達到可燃物的點點燃溫度燃溫度時，外層部分就會時，外層部分就會熔解、蒸發(fā)或分解熔解、蒸發(fā)或分解并發(fā)生燃并發(fā)生燃燒，在燃燒過程中放出燒，在燃燒過程中放出熱量和光熱量和光。這些釋放出來的熱。這些釋放出來的熱量又加熱邊緣的下一層，使其達到量又加熱邊緣的下一層，使其達到點燃溫度點燃溫度，于是燃，于是燃燒過程就不斷地持續(xù)。燒過程就不斷地持續(xù)。 固體和液體發(fā)生燃燒時，需經(jīng)過分解和蒸發(fā)，固體和液體發(fā)生燃燒時，需經(jīng)過分解和蒸發(fā)，生成生成氣體氣體，然后再由氣體，然后再由氣體與氧化劑作用發(fā)生燃燒與氧化劑作

2、用發(fā)生燃燒。 而氣體物質(zhì)不需要經(jīng)過蒸發(fā)，可以直接燃燒。而氣體物質(zhì)不需要經(jīng)過蒸發(fā)，可以直接燃燒。（一）（一） 固體物質(zhì)燃燒特點固體物質(zhì)燃燒特點 分解燃燒分解燃燒 固體燃燒方式固體燃燒方式 蒸發(fā)燃燒蒸發(fā)燃燒 表面燃燒表面燃燒 陰燃陰燃 二、可燃物的燃燒特點二、可燃物的燃燒特點 陰燃一般發(fā)生在火災的初起階段；陰燃一般發(fā)生在火災的初起階段； 蒸發(fā)燃燒和分解燃燒多發(fā)生在火災的發(fā)蒸發(fā)燃燒和分解燃燒多發(fā)生在火災的發(fā)展階段和猛烈階段。展階段和猛烈階段。 表面燃燒一般發(fā)生在火災的熄滅階段。表面燃燒一般發(fā)生在火災的熄滅階段。 1、分解燃燒 概念概念 固體由于受熱分解而產(chǎn)生可燃氣體后發(fā)生的固體由于受熱分解而產(chǎn)生可燃

3、氣體后發(fā)生的有焰燃燒有焰燃燒現(xiàn)象。如木材，紙張，棉，麻，毛，絲以及合成橡膠等現(xiàn)象。如木材，紙張，棉，麻，毛，絲以及合成橡膠等的燃燒。氧化劑的燃燒。氧化劑可燃固體可燃固體可燃氣體可燃氣體燃燒燃燒分解分解n 燃燒過程燃燒過程 木材的燃燒過程木材的燃燒過程 1 1、干燥準備階段、干燥準備階段：在熱作用下木材中的水分蒸發(fā)，達約：在熱作用下木材中的水分蒸發(fā)，達約105105 ，木材，木材呈干燥狀態(tài)；溫度達到呈干燥狀態(tài)；溫度達到105200105200時，木材開始弱分解，產(chǎn)生水蒸氣、二氧時，木材開始弱分解，產(chǎn)生水蒸氣、二氧化碳、甲酸、乙酸等氣體，為燃燒作好準備?；肌⒓姿?、乙酸等氣體，為燃燒作好準備。 2

4、 2、有焰燃燒階段、有焰燃燒階段：溫度在：溫度在200250200250時，木材開始碳化，產(chǎn)生少量水蒸時，木材開始碳化，產(chǎn)生少量水蒸氣及一氧化碳、氫氣、甲烷等氣體，伴有閃燃現(xiàn)象；當溫度達到氣及一氧化碳、氫氣、甲烷等氣體，伴有閃燃現(xiàn)象；當溫度達到250280250280時，木材開始劇烈分解，產(chǎn)生大量的一氧化碳、氫氣、甲烷等氣體，并進行時，木材開始劇烈分解，產(chǎn)生大量的一氧化碳、氫氣、甲烷等氣體，并進行穩(wěn)定的有焰燃燒，直到木材的有機質(zhì)組分分解完為止，有焰燃燒才結束。穩(wěn)定的有焰燃燒，直到木材的有機質(zhì)組分分解完為止，有焰燃燒才結束。 3 3、表面燃燒階段、表面燃燒階段：當木材析出的可燃氣體很少時，有焰燃

5、燒逐漸減弱，：當木材析出的可燃氣體很少時，有焰燃燒逐漸減弱，氧氣開始擴散到碳質(zhì)表面進行燃燒。此階段有表面燃燒階段，直到反應物完氧氣開始擴散到碳質(zhì)表面進行燃燒。此階段有表面燃燒階段，直到反應物完全燃燒完全。全燃燒完全。 2、蒸發(fā)燃燒 概念概念 熔點較低熔點較低的可燃固體的可燃固體受熱后融熔受熱后融熔，然后與可燃液體一，然后與可燃液體一樣蒸發(fā)樣蒸發(fā)產(chǎn)生可燃蒸氣產(chǎn)生可燃蒸氣而發(fā)生的而發(fā)生的有焰有焰燃燒現(xiàn)象。如蠟燭，燃燒現(xiàn)象。如蠟燭，瀝青等。瀝青等。n 燃燒過程燃燒過程 可燃固體可燃固體 可燃氣體可燃氣體熔化、蒸發(fā)熔化、蒸發(fā)燃燒燃燒 3、表面燃燒 概念概念 有些固體可燃物的有些固體可燃物的蒸氣壓非常小

6、或難以發(fā)生分解蒸氣壓非常小或難以發(fā)生分解，不，不能發(fā)生蒸發(fā)燃燒或分解燃燒，當氧氣包圍物質(zhì)的能發(fā)生蒸發(fā)燃燒或分解燃燒，當氧氣包圍物質(zhì)的表層表層時，時，呈熾熱狀態(tài)發(fā)生呈熾熱狀態(tài)發(fā)生無火焰無火焰燃燒。如木炭，銅，鐵的燃燒。燃燒。如木炭，銅，鐵的燃燒。 4、陰 燃 概念概念 某些固體可燃物某些固體可燃物在供氧不足在供氧不足、加熱溫度較低或可燃物、加熱溫度較低或可燃物含水分較多等條件下發(fā)生的含水分較多等條件下發(fā)生的無火焰，只冒煙無火焰，只冒煙的的緩慢緩慢燃燒燃燒現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 如成捆的棉、麻、毛、絲綢等的燃燒、一大堆的紙、如成捆的棉、麻、毛、絲綢等的燃燒、一大堆的紙、草、煤炭、濕木材等草、煤炭、濕木材等

7、的燃燒。的燃燒。 陰燃陰燃 有焰燃燒有焰燃燒 有焰燃燒有焰燃燒 陰燃陰燃通風，氧濃度增加，燃燒加快通風，氧濃度增加，燃燒加快氧濃度降低，燃燒速度變慢氧濃度降低，燃燒速度變慢陰燃與有焰燃燒在一定條件下可陰燃與有焰燃燒在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化 。 （二）液體物質(zhì)的燃燒特點（二）液體物質(zhì)的燃燒特點 液體的燃燒過程液體的燃燒過程 所有液體的燃燒都是所有液體的燃燒都是首先蒸發(fā)成氣體首先蒸發(fā)成氣體，在氣體狀，在氣體狀態(tài)下進行燃燒的態(tài)下進行燃燒的 液體液體 蒸氣蒸氣 產(chǎn)物產(chǎn)物+熱熱 熱熱蒸發(fā)蒸發(fā) 燃燒燃燒 液體的燃燒分類 1 1、蒸發(fā)燃燒、蒸發(fā)燃燒 液體蒸發(fā)與燃燒同時進行液體蒸發(fā)與燃燒同時進行, 邊蒸

8、發(fā)邊燃燒邊蒸發(fā)邊燃燒, 蒸發(fā)蒸發(fā)多少就燃燒多少。多少就燃燒多少。 其燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)速度，其燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)速度，蒸發(fā)得越蒸發(fā)得越快，燃燒得越快。快，燃燒得越快。 2 2、動力燃燒、動力燃燒 可燃性液體的蒸氣、低閃點液霧預先與空氣或氧氣可燃性液體的蒸氣、低閃點液霧預先與空氣或氧氣混合，遇火源產(chǎn)生帶有混合，遇火源產(chǎn)生帶有沖擊性沖擊性的燃燒稱為動力燃燒。的燃燒稱為動力燃燒。 動力燃燒一般發(fā)生在封閉體系中，燃燒放熱造成動力燃燒一般發(fā)生在封閉體系中，燃燒放熱造成體積迅速膨脹，壓力升高體積迅速膨脹，壓力升高。 如汽車發(fā)動機中的汽油、煤油等在氣缸中的燃燒如汽車發(fā)動機中的汽油、煤油等在氣缸中

9、的燃燒就屬于這種情況，利用燃燒產(chǎn)生的沖擊帶動活塞的運就屬于這種情況，利用燃燒產(chǎn)生的沖擊帶動活塞的運行。行。 3 3、沸溢燃燒、沸溢燃燒 含水的重質(zhì)油品含水的重質(zhì)油品（如重油、原油）發(fā)生火災，由于（如重油、原油）發(fā)生火災，由于液面從火焰接受熱量產(chǎn)生液面從火焰接受熱量產(chǎn)生熱波熱波，熱波在向液層深部移，熱波在向液層深部移動過程中，使油層溫度上升，油品黏度變小，油品中動過程中，使油層溫度上升，油品黏度變小，油品中的的乳化水滴乳化水滴向下沉積向下沉積,同時受向上運動的熱油作用而蒸同時受向上運動的熱油作用而蒸發(fā)成發(fā)成蒸氣泡蒸氣泡，這種表面包含有油品的氣泡，比原來的，這種表面包含有油品的氣泡，比原來的水體積

10、擴大千倍以上，氣泡被油薄膜包圍形成大量水體積擴大千倍以上，氣泡被油薄膜包圍形成大量油油泡群泡群，液面上下向開鍋一樣沸騰，到儲罐容納不下時，液面上下向開鍋一樣沸騰，到儲罐容納不下時，油品就會像油品就會像“跑鍋跑鍋”一樣溢出罐外，這種現(xiàn)象叫一樣溢出罐外，這種現(xiàn)象叫“沸沸溢溢”。 4 4、噴濺燃燒、噴濺燃燒 重質(zhì)油品重質(zhì)油品的下部有的下部有水墊層水墊層時，發(fā)生火災后，由于時，發(fā)生火災后，由于熱波往下傳遞，若將熱波往下傳遞，若將儲罐底部的沉積水儲罐底部的沉積水的溫度加熱到的溫度加熱到汽化溫度，則沉積水將變成汽化溫度，則沉積水將變成水蒸氣水蒸氣，體積擴大，當形，體積擴大，當形成的成的蒸汽壓力蒸汽壓力大到

11、足以把其上面的油層抬起，最后沖大到足以把其上面的油層抬起，最后沖破油層將燃燒著的油滴和包油的油氣拋向上空，向四破油層將燃燒著的油滴和包油的油氣拋向上空，向四周噴濺燃燒。周噴濺燃燒。 儲罐一旦出現(xiàn)沸溢和噴濺的征兆，火場有關人員儲罐一旦出現(xiàn)沸溢和噴濺的征兆，火場有關人員必須必須立即撤立即撤到安全地帶，并應采取必要的技術措施。到安全地帶，并應采取必要的技術措施。 （三）氣體物質(zhì)的燃燒特點 可燃氣體不需要經(jīng)過熔化、蒸發(fā)等相變過可燃氣體不需要經(jīng)過熔化、蒸發(fā)等相變過程，而在常溫常用壓下就可以任意比例與程，而在常溫常用壓下就可以任意比例與氧化氧化劑劑相互擴散相互擴散混合混合，完成燃燒反應的準備階段。，完成燃

12、燒反應的準備階段。 氣體在燃燒時所需熱量僅用于氧化或分氣體在燃燒時所需熱量僅用于氧化或分解，或?qū)怏w加熱到燃點，因此氣體較固體或解，或?qū)怏w加熱到燃點，因此氣體較固體或液體液體容易燃燒且燃燒速度快。容易燃燒且燃燒速度快。 根據(jù)氣體物質(zhì)燃燒過程的控制因素不同，其燃根據(jù)氣體物質(zhì)燃燒過程的控制因素不同，其燃燒有以下兩種形式：燒有以下兩種形式： 1 1、擴散燃燒、擴散燃燒 ：可燃氣體從噴口噴出，在噴口處與可燃氣體從噴口噴出，在噴口處與空氣中的氧空氣中的氧邊擴散混合、邊燃燒邊擴散混合、邊燃燒的現(xiàn)象稱為擴散燃的現(xiàn)象稱為擴散燃燒。燒。 擴散燃燒速度擴散燃燒速度，主要取決于可燃氣體的噴出速，主要取決于可燃氣體的噴出速度，氣體擴散多少，就燒掉多少。這種燃燒比較穩(wěn)度，氣體擴散多少，就燒掉多少。這種燃燒比較穩(wěn)定。擴散燃燒的定。擴散燃燒的特點是燃燒在噴口進行特點是燃燒在噴口進行，即為擴散，即為擴散火焰不運動，可燃氣體與氣體氧化劑的混合在可燃火焰不運動，可燃氣體與氣體氧化劑的混合在可燃氣體噴口進行。氣體噴口進行。作用作用：對于擴散燃燒，只要控制得：對于擴散燃燒，只要控制得好，便不至于造成火災。好，便不至于造成火災。 2 2、預混