第三节燃烧过程及特点

1、第三节 燃烧过程及特点一、可燃物的燃烧过程 当可燃物与其周围相接触的空气达到可燃物的当可燃物与其周围相接触的空气达到可燃物的点点燃温度燃温度时，外层部分就会时，外层部分就会熔解、蒸发或分解熔解、蒸发或分解并发生燃并发生燃烧，在燃烧过程中放出烧，在燃烧过程中放出热量和光热量和光。这些释放出来的热。这些释放出来的热量又加热边缘的下一层，使其达到量又加热边缘的下一层，使其达到点燃温度点燃温度，于是燃，于是燃烧过程就不断地持续。烧过程就不断地持续。 固体和液体发生燃烧时，需经过分解和蒸发，固体和液体发生燃烧时，需经过分解和蒸发，生成生成气体气体，然后再由气体，然后再由气体与氧化剂作用发生燃烧与氧化剂作

2、用发生燃烧。 而气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。而气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。（一）（一） 固体物质燃烧特点固体物质燃烧特点 分解燃烧分解燃烧 固体燃烧方式固体燃烧方式 蒸发燃烧蒸发燃烧 表面燃烧表面燃烧 阴燃阴燃 二、可燃物的燃烧特点二、可燃物的燃烧特点 阴燃一般发生在火灾的初起阶段；阴燃一般发生在火灾的初起阶段； 蒸发燃烧和分解燃烧多发生在火灾的发蒸发燃烧和分解燃烧多发生在火灾的发展阶段和猛烈阶段。展阶段和猛烈阶段。 表面燃烧一般发生在火灾的熄灭阶段。表面燃烧一般发生在火灾的熄灭阶段。 1、分解燃烧 概念概念 固体由于受热分解而产生可燃气体后发生的固体由于受热分解而产生可燃

3、气体后发生的有焰燃烧有焰燃烧现象。如木材，纸张，棉，麻，毛，丝以及合成橡胶等现象。如木材，纸张，棉，麻，毛，丝以及合成橡胶等的燃烧。氧化剂的燃烧。氧化剂可燃固体可燃固体可燃气体可燃气体燃烧燃烧分解分解n 燃烧过程燃烧过程 木材的燃烧过程木材的燃烧过程 1 1、干燥准备阶段、干燥准备阶段：在热作用下木材中的水分蒸发，达约：在热作用下木材中的水分蒸发，达约105105 ，木材，木材呈干燥状态；温度达到呈干燥状态；温度达到105200105200时，木材开始弱分解，产生水蒸气、二氧时，木材开始弱分解，产生水蒸气、二氧化碳、甲酸、乙酸等气体，为燃烧作好准备。化碳、甲酸、乙酸等气体，为燃烧作好准备。 2

4、 2、有焰燃烧阶段、有焰燃烧阶段：温度在：温度在200250200250时，木材开始碳化，产生少量水蒸时，木材开始碳化，产生少量水蒸气及一氧化碳、氢气、甲烷等气体，伴有闪燃现象；当温度达到气及一氧化碳、氢气、甲烷等气体，伴有闪燃现象；当温度达到250280250280时，木材开始剧烈分解，产生大量的一氧化碳、氢气、甲烷等气体，并进行时，木材开始剧烈分解，产生大量的一氧化碳、氢气、甲烷等气体，并进行稳定的有焰燃烧，直到木材的有机质组分分解完为止，有焰燃烧才结束。稳定的有焰燃烧，直到木材的有机质组分分解完为止，有焰燃烧才结束。 3 3、表面燃烧阶段、表面燃烧阶段：当木材析出的可燃气体很少时，有焰燃

5、烧逐渐减弱，：当木材析出的可燃气体很少时，有焰燃烧逐渐减弱，氧气开始扩散到碳质表面进行燃烧。此阶段有表面燃烧阶段，直到反应物完氧气开始扩散到碳质表面进行燃烧。此阶段有表面燃烧阶段，直到反应物完全燃烧完全。全燃烧完全。 2、蒸发燃烧 概念概念 熔点较低熔点较低的可燃固体的可燃固体受热后融熔受热后融熔，然后与可燃液体一，然后与可燃液体一样蒸发样蒸发产生可燃蒸气产生可燃蒸气而发生的而发生的有焰有焰燃烧现象。如蜡烛，燃烧现象。如蜡烛，沥青等。沥青等。n 燃烧过程燃烧过程 可燃固体可燃固体 可燃气体可燃气体熔化、蒸发熔化、蒸发燃烧燃烧 3、表面燃烧 概念概念 有些固体可燃物的有些固体可燃物的蒸气压非常小

6、或难以发生分解蒸气压非常小或难以发生分解，不，不能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气包围物质的能发生蒸发燃烧或分解燃烧，当氧气包围物质的表层表层时，时，呈炽热状态发生呈炽热状态发生无火焰无火焰燃烧。如木炭，铜，铁的燃烧。燃烧。如木炭，铜，铁的燃烧。 4、阴 燃 概念概念 某些固体可燃物某些固体可燃物在供氧不足在供氧不足、加热温度较低或可燃物、加热温度较低或可燃物含水分较多等条件下发生的含水分较多等条件下发生的无火焰，只冒烟无火焰，只冒烟的的缓慢缓慢燃烧燃烧现象。现象。 如成捆的棉、麻、毛、丝绸等的燃烧、一大堆的纸、如成捆的棉、麻、毛、丝绸等的燃烧、一大堆的纸、草、煤炭、湿木材等草、煤炭、湿木材等

7、的燃烧。的燃烧。 阴燃阴燃 有焰燃烧有焰燃烧 有焰燃烧有焰燃烧 阴燃阴燃通风，氧浓度增加，燃烧加快通风，氧浓度增加，燃烧加快氧浓度降低，燃烧速度变慢氧浓度降低，燃烧速度变慢阴燃与有焰燃烧在一定条件下可阴燃与有焰燃烧在一定条件下可相互转化相互转化 。 （二）液体物质的燃烧特点（二）液体物质的燃烧特点 液体的燃烧过程液体的燃烧过程 所有液体的燃烧都是所有液体的燃烧都是首先蒸发成气体首先蒸发成气体，在气体状，在气体状态下进行燃烧的态下进行燃烧的 液体液体 蒸气蒸气 产物产物+热热 热热蒸发蒸发 燃烧燃烧 液体的燃烧分类 1 1、蒸发燃烧、蒸发燃烧 液体蒸发与燃烧同时进行液体蒸发与燃烧同时进行, 边蒸

8、发边燃烧边蒸发边燃烧, 蒸发蒸发多少就燃烧多少。多少就燃烧多少。 其燃烧速度取决于液体的蒸发速度，其燃烧速度取决于液体的蒸发速度，蒸发得越蒸发得越快，燃烧得越快。快，燃烧得越快。 2 2、动力燃烧、动力燃烧 可燃性液体的蒸气、低闪点液雾预先与空气或氧气可燃性液体的蒸气、低闪点液雾预先与空气或氧气混合，遇火源产生带有混合，遇火源产生带有冲击性冲击性的燃烧称为动力燃烧。的燃烧称为动力燃烧。 动力燃烧一般发生在封闭体系中，燃烧放热造成动力燃烧一般发生在封闭体系中，燃烧放热造成体积迅速膨胀，压力升高体积迅速膨胀，压力升高。 如汽车发动机中的汽油、煤油等在气缸中的燃烧如汽车发动机中的汽油、煤油等在气缸中

9、的燃烧就属于这种情况，利用燃烧产生的冲击带动活塞的运就属于这种情况，利用燃烧产生的冲击带动活塞的运行。行。 3 3、沸溢燃烧、沸溢燃烧 含水的重质油品含水的重质油品（如重油、原油）发生火灾，由于（如重油、原油）发生火灾，由于液面从火焰接受热量产生液面从火焰接受热量产生热波热波，热波在向液层深部移，热波在向液层深部移动过程中，使油层温度上升，油品黏度变小，油品中动过程中，使油层温度上升，油品黏度变小，油品中的的乳化水滴乳化水滴向下沉积向下沉积,同时受向上运动的热油作用而蒸同时受向上运动的热油作用而蒸发成发成蒸气泡蒸气泡，这种表面包含有油品的气泡，比原来的，这种表面包含有油品的气泡，比原来的水体积

10、扩大千倍以上，气泡被油薄膜包围形成大量水体积扩大千倍以上，气泡被油薄膜包围形成大量油油泡群泡群，液面上下向开锅一样沸腾，到储罐容纳不下时，液面上下向开锅一样沸腾，到储罐容纳不下时，油品就会像油品就会像“跑锅跑锅”一样溢出罐外，这种现象叫一样溢出罐外，这种现象叫“沸沸溢溢”。 4 4、喷溅燃烧、喷溅燃烧 重质油品重质油品的下部有的下部有水垫层水垫层时，发生火灾后，由于时，发生火灾后，由于热波往下传递，若将热波往下传递，若将储罐底部的沉积水储罐底部的沉积水的温度加热到的温度加热到汽化温度，则沉积水将变成汽化温度，则沉积水将变成水蒸气水蒸气，体积扩大，当形，体积扩大，当形成的成的蒸汽压力蒸汽压力大到

11、足以把其上面的油层抬起，最后冲大到足以把其上面的油层抬起，最后冲破油层将燃烧着的油滴和包油的油气抛向上空，向四破油层将燃烧着的油滴和包油的油气抛向上空，向四周喷溅燃烧。周喷溅燃烧。 储罐一旦出现沸溢和喷溅的征兆，火场有关人员储罐一旦出现沸溢和喷溅的征兆，火场有关人员必须必须立即撤立即撤到安全地带，并应采取必要的技术措施。到安全地带，并应采取必要的技术措施。 （三）气体物质的燃烧特点 可燃气体不需要经过熔化、蒸发等相变过可燃气体不需要经过熔化、蒸发等相变过程，而在常温常用压下就可以任意比例与程，而在常温常用压下就可以任意比例与氧化氧化剂剂相互扩散相互扩散混合混合，完成燃烧反应的准备阶段。，完成燃

12、烧反应的准备阶段。 气体在燃烧时所需热量仅用于氧化或分气体在燃烧时所需热量仅用于氧化或分解，或将气体加热到燃点，因此气体较固体或解，或将气体加热到燃点，因此气体较固体或液体液体容易燃烧且燃烧速度快。容易燃烧且燃烧速度快。 根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其燃根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其燃烧有以下两种形式：烧有以下两种形式： 1 1、扩散燃烧、扩散燃烧 ：可燃气体从喷口喷出，在喷口处与可燃气体从喷口喷出，在喷口处与空气中的氧空气中的氧边扩散混合、边燃烧边扩散混合、边燃烧的现象称为扩散燃的现象称为扩散燃烧。烧。 扩散燃烧速度扩散燃烧速度，主要取决于可燃气体的喷出速，主要取决于可燃气体的喷出速度，气体扩散多少，就烧掉多少。这种燃烧比较稳度，气体扩散多少，就烧掉多少。这种燃烧比较稳定。扩散燃烧的定。扩散燃烧的特点是燃烧在喷口进行特点是燃烧在喷口进行，即为扩散，即为扩散火焰不运动，可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃火焰不运动，可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行。气体喷口进行。作用作用：对于扩散燃烧，只要控制得：对于扩散燃烧，只要控制得好，便不至于造成火灾。好，便不至于造成火灾。 2 2、预混