第三章 着火的理论基础
第三章着火的理论基础
研究不同着火方式的着火机理。着火过程及方式
链反应速度
链反应的发展过程
着火的热自燃理论着火的链式反应理论
强迫着火
强迫着火过程常用点火方法
电火花点火
链反应的延迟期
烃类－空气混合物着火（自燃）特性
着火方式与机理
着火温度
热自燃过程分析着火温度求解
谢苗诺夫公式
热自燃界限
热自燃的延迟期
点火的可燃界限
着火概念、方式和机理，谢苗诺夫热自燃理论，链式反应理论，烃类—空气混合着火特性，强迫着火的两种理论，着火界限
谢苗诺夫热自燃理论
链式反应理论
?燃烧过程两个阶段：着火阶段、燃烧阶段?
着火的定义
?
着火过程是一种典型的受化学动力学控制的燃烧现象。
着火：燃料与氧化剂分子混合后，从开始发生化学反应，反应加速，温度升高达到激烈的燃烧反应之前的一段过程。
3.1 着火过程及方式
一、着火的方式与机理
自然界中燃料的着火方式
自燃着火
（自燃）强迫着火（点燃或点火）把一定体积的混合气预热到某一温度在该温度下，混合气的反应速率即自动加速，急剧增大直到着火。——整体加热。
可燃混合气内的某一处用点火热源点着相邻一层混合气，尔后燃烧波自动的传播到混合气的其余部分。——局部加热。
自燃和点燃过程统称之为着火过程。
?影响着火的因素
?燃料性质
?燃料与氧化剂的比例
?环境压力及温度
?气流速度
?燃烧室尺寸等等。
化学动力学因素（本章分析的重点）流体力学因素（燃烧阶段）
?自燃着火机理主要包括两种
?热自燃机理——反应物温度不断升高，反应加
快，直到着火，可用阿累尼乌斯定律和质量作
用定律解释。
?链锁自燃机理——链的分支使得活性中心迅速
增值，反应不断加快，直到着火。
实际燃烧过程中，不可能是纯粹的热自燃或链锁自燃存在，事实上，它们是同时存在而且是相互促进的。
一般来说，在高温下，热自燃是着火的主要原因，而在低
温时则支链反应是着火的主要原因。
二．着火的两大特征
?着火温度：在该温度下，取决于导热性能
的初始散失热量等于同样时间内因化学反
应转化而形成的热量(Vant‘hoff)。热着火
理论指出着火温度不是物质的一个专门性
质，事实上它表示在正常化学过程中(可燃
物和氧化剂之间的反应过程)放热的反作用
的结果。
?着火延迟期：着火前的物理准备过程。
（着火前的自动加热时间）
3.2 着火的热自燃理论
一.热自燃过程分析
放热和散热过程
着火是反应放热因素和散热因素相互作用的结果。
放热>散热：着火成功；
放热<散热：着火失败。
着火热理论的发展
范特—荷夫(Vant‘Hoff)提出基本思想，认为，当反应系统与周围介质间热平衡破坏时就发
生着火。
利—恰及利耶(Le—chatelier)明确提出了着火
的临界条件：反应放热曲线与系统向环境散
热的散热曲线相切。
谢苗诺夫（Semonov）完成了数学上的描述。
谢苗诺夫的可燃混合气热自燃理论
有一体积为V(m3)的容器，其中充满有化学均匀可燃气体混合物，其分子浓度为n(1/m3)，容器的壁温(K)，容器内的可燃气体混合物正以速度w n(1/m3s)为T
在进行反应，化学反应后所放出的热量，一部分加热了气体混合物，使反应系统的温度提高，另一部分则通过容器壁而传给周围环境。
目标：求出放热速率q1、散热速率q2的数学表达式，做出q1 、q2随温度T的变化曲线，然后分析容器内的放热和散热与温度T的关系，分析热自燃过程。
?假设
?容器V内各处的混合物浓度及温度都相同。
?在反应过程中，容器V内各处的反应速度都相
同。
?容器的壁温T0及外界环境的温度，在反应过程
中保持不变，而决定传热强度的温度差就是壁
温和混合物之间的温差。
?在着火温度附近，由于反应所引起的可燃气体
混合物浓度的改变是略而不计的。
数学模型
n w 式中：
——混合气的化学反应速率，(1/m 3s)——混合气的反应热，即生成一个分子所放出
的热量，（kJ/1)
——容器的体积，(m 3)
Q V 反应放热速率
（1）
据化学动力学知识：
?
?
?
??-?==RT E n k kn w v
n exp 0ν
其中，v 为可燃混合气总体反应的反应级数。
（2）
QV
w q n =1
(2)代入(1)，容器内可燃混合气化学反应的放热速率q 1为：
10exp v
n E q w QV k n VQ RT ??
==-? ???
（3）
()
20q S T T α=-式中
——散热系数；——容器表面积；
——可燃混合气温度（是变量）；——容器壁温，假设=常数。
（4）
α
S T 0T 容器壁的散热速率q 2 为：
10exp v
n E q w QV k n VQ
RT ??
==-? ???
()
20q S T T α=-
第一种工况：q 1与q 2相交于两点
第二种工况：q 1曲线与q 2直线不相交也不相切第三种工况：是q 1与q 2相切
?
一般情况下，放热率q 1曲线和散热率q 2曲线有两个交点, A 点和C 点。
?
A 点稳定。当外界有微小扰动时，如T ↗，则q 2>q 1，散热>放热，T ↘，回到A 点;当T ↘，q 2 ?A 点温度低，称为熄灭状态。? C 点不稳定。轻微扰动将使C 点失去平衡。C 点以下熄灭，C 点以上着火。 q 1与q 2 相交： q 1始终大于q 2，一定能引起可燃混合气的着火。所以， 这种工况是不稳定的。 q 1与q 2 相离： B 点是临界状态，也是不稳定的。只要环境介质温度略高于T 0，则q 1和q 2就没有交点了，必然导致反应混合气的着火。 图中 B 点为着火临界点T b 为着火温度T 0为自燃温度 T 0~T b 之间的时间为着火感应期 q 1与q 2 相切： ? 影响着火的因素 ? 增加放热量q 1 ?增加燃料浓度?增加燃料压力?增加燃料发热量? 增加燃料活性 放热率曲线左移，在相同温度下，燃料放热量增加，着火温度降低，着火温度 降低，着火提前。10exp v n E q w QV k n VQ RT ??==-? ??? 环境温度T0 环境温度升高，相当于散热曲线右移，散热率曲线与放热率曲线的交点C降低，着火温度降低，着火提前。 第七章燃烧设备、辅助设备及系统 一、本章结构及主要变化 本章共有6节，由“7.1基本要求”、“7. 2燃烧设备及系统”、“7. 3制粉系统”、“7. 4汽水系统”、“7.5锅炉水处理系统”、“7.6管道阀门和烟风挡板”组成。本章主要变化为： ●增加了燃烧设备及燃烧系统的要求； ●增加了煤粉锅炉制粉系统的要求； ●增加了锅炉水处理设备及系统的内容和要求。 ●条款解释：本条款是对锅炉的燃烧设备、辅助设备及系统配置提出的总体要求。内 容包括：燃烧设备及系统、制粉系统、汽水系统、锅炉水处理系统、管选阀门和烟 风挡板等设备及系统。其配置的原则是，首先强调了与锅炉型号规格相匹配，在满 足锅炉性能的前提下应保证运行安全、节约能源[即：节约燃料（包括点火稳燃用）、降低系统自身电耗]其烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放应符合国家环保有关规定。《中华人民共和国节约能源法》所称节约能源，是指加强用能管理．采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环 节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。该法 同时指出“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首 位的能源发展战略”。 ●解释解释：本条放是对锅炉燃烧系统应当根据锅炉设计燃料进行配置的规定锅炉燃 烧系统包括燃烧方式、炉膛型式、燃烧设备和燃料制备系统。不同的燃料有不同的 燃烧特性。锅炉燃烧系统不与燃料相匹配，将导致燃料燃烧困难、不易燃尽、能耗 ●条款解释：本条款主要是对燃烧器安全技术及其型式试验的要求；燃油（气）锅炉 燃烧器是否能够正常运行，不但关系到安全．同时也步及环保和节能。为了保障燃 烧器的安全运行，考虑到环保和节能的要求，2008年国家质检总局颁布实施的特 种设备安全技术法规TSG ZB001-2008《燃油（气）燃烧器安全技术规则》，针对燃 油燃气燃烧器的结构与设计、安装与系统、运行与维护，安全与控制装置、技术资 料与铭牌要求等做出了规定。其中，对重要的点火装置和火焰监测装置做出如下规 定： 第十三条燃烧器应当设有点火装置，并且能够保证点火燃烧器或主燃烧器的安全点火。 第十四条燃烧器应当设有火焰监则装置，并且符合以下要求； ①能够验证火焰是否点燃； ②火焰监测装置的安装位置，能够使其不受外部信号的干扰； ③在点火火焰和主火焰分别设有独立的火焰监测装置的场合，点火火焰不能影响主火焰的检测。 根据TSG ZB001-2008《燃油（气）燃烧器安全技术规则》第五、六条的规定，燃烧器在设计定型后，应当经国家质检总局核准具有燃烧器型式试验项目的检验检测机构（以下简称燃烧器检测机构）进行型式试验，取得型式试验合格证书，方能投入使用，并且每4年进行一次抽查。型式试验按照《燃油（气）燃烧器型式试验规则》(TSG ZB002-2008)进行。《燃油（气）燃烧器型式试验规则》(T SG ZR002-200)针对燃油（气）燃烧器的安全技术性能和主要技术参数的试验项目和方法等做出规定，同时对试验报告做出统一要求。 ●条款解释：本条是燃油（气）燃烧器与上游之间应有手动快速切断阀的规定。需要 时，可以用手动的方法切断燃油（气），切断阀的设置地点应便于操作并能防止误 触、误碰、误操作。 ●条款解释：为了保证安全用气，本条款是对具备燃气系统的锅炉，在燃气供气主营 路上，应当装置具有联锁功能的放散阀组做出的规定。 燃气系统：由气源、输配系统（包括：承压燃气管道系统和调压系统等）和用户三部分组成。三部分组成中缺一者，不认为具备燃气系统。 供气主管路：如释图7-1所示，锅炉房主管路为入室母管和干管，支管为单一终端设备管路。 燃气系统管路上设置放散阀，依据中华人民共和国城镇建设行业标准CJ／T335洲与《城镇燃气切断阀和放散阀》，放散阀是一种当某种暂时原因使控制点的压力超过设定值时，即排放一定量的气体的阀。燃气安全放散阀用于监视整体设备各级调压器的出口压力，当超压时可自动开启，释放超压燃气，达到保护下游设备的作用，保证用户的安全用气。放散阀主要实现三个作用(1）超压泄放（超压放散）；（2）管路吹扫置换泄放（吹扫放散）；(3)管路内泄漏泄放（泄漏放散）。泄放出的气体均通过泄放管排到安全区域。 1.对于超压放散 《燃烧理论基础》复习题 第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学问题 1、我国目前能源与环境的现状怎样？ 2、什么叫燃烧？ 3、从正负两方面论述研究燃烧的意义。 4、不同的学科研究燃烧学各有设么侧重点？ 5、简述能量转化与守恒关系。 6、标准生成焓、生成焓的定义？ 7、反应焓的定义及计算方法？ 8、燃烧焓的定义？ 9、用图示的方法（△H-T）表达放热反应与吸热反应。 10、燃烧焓与燃烧能近似相等的原因？ 11、燃料热值与燃烧焓的关系？ 12、高热值和低热值的区别和转换方法怎样？ 13、液体以及气体燃料热值的测试方法如何？ 14、反应焓和温度的关系？ 15、什么叫化学平衡？ 16、平衡常数的三种表达方式和相互间的关系怎样？ 17、反应速度、生成速度或消耗速度的表达式？ 18、反应度的概念及计算方法？ 19、Gibbs函数的定义？ 20、自由焓与温度变化的关系？ 21、自由焓与压力变化的关系？ 22、孤立系统与非孤立系统的反应平衡关系各自通过什么来判断？ 23、过量空气系数（φat）与当量比(φ)的概念？ 24、浓度以及化学计量浓度的概念？ 25、化学反应中达到平衡状态时的反应度及各组分的摩尔比的计算方法怎样？ 26、氧化反应中，燃烧空气量与燃烧产物的计算方法怎样？ 27、绝热火焰温度的计算方法（反应度为1、反应度小于1、考虑高温热分解三种）怎样？ 28、净反应速度的定义？ 29、化学反应过程中浓度岁时间的变化关系怎样？ 30、反应级数的定义（反应物浓度的指数和）与确定？一般烃类的燃烧反应级数为多少？ 31、Arrhenius定律的内容是什么？（它考察了比反应速度与温度的关系） 32、为什么说Arrhenius定律的结论与分子碰撞理论对化学反应速度的解释是一致的？ 33、热爆理论的局限性体现在什么地方？ 34、什么叫链反应？它是怎样分类的？ 35、链反应一般可以分为几个阶段？ 36、以氢气与溴反应生成溴化氢微粒推导该反应的反应级数。 37、分支链反应为什么能极大地增加化学反应的速度？ 38、图解燃烧半岛现象。 39、常见的有机类燃料及其衍生物有哪几种？ 40、图解碳氢化合物燃烧过程中出现的现象。 1;描述燃烧物理现象的方程有哪些？ 质量守恒方程，动量守恒方程，能量守恒方程，组分守恒方程。 2：研究基础有哪些基本定律和现象？ 牛顿粘性定律，傅里叶导热定律，费克扩散定律，斯蒂芬流问题。 例子：喷灯、家用煤气、气焊枪。温度场，浓度场，速度场。 3：牛顿粘性定律表明：粘性是动量交换的必要条件。由速度梯度变为动量梯度 傅里叶导热定律表明：热扩散是能量交换的必要条件。由温度梯度变为焓的梯度费克扩散定律表明：传质（扩散）是组分扩散的必要条件。由密度梯度变为质量分数的梯度。 4：Stefen流产生的物理条件、化学条件：斯蒂芬流产生的条件是在相分界外既有扩散现象存在，又有物理和（或）化学过程存在，这两个条件是缺一不可的。 第四章着火 1：着火过程由什么因素控制的？ 着火与混合气的压力、温度、浓度、壁面的散热率、（点火能量）气流运动有关。2：燃烧速度的决定因素有哪些？举例说明哪些燃烧现象受物理过程控制，哪些受化学过程控制？ 由扩散、流动、传热及其他物理过程决定燃烧过程速度的燃烧为扩散控制燃烧，物理因素起主要的控制作用。例如油滴、喷雾燃烧，未作预混合的气体射流燃烧，蜡烛、碳球的燃烧等均属此类。汽油机、煤气机、喷灯等预混合气有火焰传播的燃烧则同时受化学动力学及扩散的控制。 3：燃烧反应过程中浓度与温度的关系 燃烧反应速度主要与反应气体混合剂的温度及初始反应物、中间产物、最终产物的浓度有关。反应速度与温度的关系常用Arrhenius指数项或简单的指数Tm的关系式表示。 4：简单反应或热反应：反应速度只受初始反应物浓度影响的反应复杂反应或自催化反应：反应速度受中间产物或最终产物浓度影响的反应 5：热着火需要满足的条件是什么？ 可燃混合剂在某一条件下由外界加热，如火花塞、热容器壁、压缩等，到达某一特定温度时，反应物在此温度下的放热速度大于散热损失的速度。 6化学链着火需要满足的条件是什么？ 若燃烧反应有中间载链基的分枝链反应时，则甚至在等温条件下也能着火。如产生载链基的速度超过其消亡的速度则反应逐渐加速并导致着火。而链反应自身的引发则需要一外来的热能或光能源。一旦此链已经引发，在上述的载链基产生速度得以满足时，则移去外能源后也能发生着火。 7：自发着火举例：柴油机着火燃烧、油溅泼到赤热的表面上的着火燃烧、汽油机中的爆震等。 强制着火举例：汽油机点火燃烧 8：Semonov自燃理论的基础是什么？ 在热爆炸理论 9：自燃必要条件有两个判据，他们的表达式怎样？ 第一章:消防基础知识 第一章燃烧基础知识 一．单项选择题 1.在液体(固体)表面产生足够的可燃素气,遇火能产生一闪为即灭的火焰燃烧现象称为( )。 A.闪点 B.闪燃 C.燃点 D.爆燃 2.在规定的试验条件下,液体或固体能发生持续燃烧的最低温度称为( )。 A. 自燃点 B.闪点 C. 自燃 D.燃点 3.阴燃是( )的燃烧特点。 A. 固体 B.气体 C.液体 D.固体、液体、气体 4.生产和储存火灾危险性为甲类的液体,其闪点( )。 A. >28℃ B. <28℃ C. ≥28℃ D. ≤28℃ 5.物质在无外界引火源条件下,由于其本身内部所进行的( )过程而产生热量,使温度上 升, 产生自行燃烧的现象称为自燃。 A.物理、化学 B.化学、生物 B.C.物理、生物 D.生物、物理、化学 6.可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有( )现象,称为燃烧。 A.火焰、发光 B.发光、发烟 C.火焰、发烟 D..火焰、发光和(或)发烟 7.下列( )储罐燃烧可能发生沸溢、喷澱。 A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.原油 8.木材的燃烧属于( )。 A.素发燃烧 B.分解燃烧 C.表面燃烧 D. 阴燃 9.液体的燃烧方式是( )。 A. 一闪即灭 B.蒸发燃烧 C.沸溢燃烧 D.分解燃烧 10.下列物质中( )为最典型的未完全燃烧产物。 A. H20 B. C0 C. C02 D.HCN 二、简答题· 燃烧分为哪些类型? 参考答案与精析 -、単项选择题 1.【精析】 B。本题考查的是闪燃的定义。闪燃是指易燃或可燃液体(包括可熔化的少量固体,如石蜡、樟脑、萘等)挥发出来的素气分子与空气混合后,达到一定的浓度时,遇 火源产生一闪即灭的现象。故本题答案为 B。 2.【精析】 D。本题考査的是燃点的定义。在规定的试验条件下,应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度, 称为燃点。故本题答案为 D。 答案1.1 解：图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同，电流为正值；当t >2s 时电流从b 流向a ，与参考方向相反，电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解：当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反，即b 为高电位端，a 为低电位端； 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同， 即a 为高电位端，b 为低电位端。 答案1.3 解：(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===- 真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解：对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=，得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=，得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=，得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=，得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ，可做闭合面如图(b)所示，对其列KCL 方程，得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解：如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①： 12A 1A 3A i =--=- 节点②： 411A 2A i i =+=- 节点③： 341A 1A i i =+=- 节点④： 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得 第一篇消防基础知识 第一章燃烧基础知识 一、单项选择题 1．阴燃是（）的燃烧特点。 A．固体 B．液体 C．气体 D．固体、液体、气体 2．生产和储存火灾危险性为甲类的液体，其闪点（）。 A．>28℃ B．<28℃ C．≥28℃ D．≤28℃ 3．在液体(固体)表面产生足够的可燃蒸气，遇火能产生一闪即灭的火焰燃烧现象称为（）。A．闪点 B．闪燃 C．燃点 D．爆燃 4．在规定的试验条件下，液体或固体能发生持续燃烧的最低温度称为（）。 A．自燃点 B．闪点 C．自燃 D．燃点 5．物质在无外界引火源条件下，由于其本身内部所进行的（）过程而产生热量，使温度上升，产生自行燃烧的现象称为自燃。 A．物理、化学 B．化学、生物 C．物理、生物 D．生物、物理、化学 6．可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有（）现象，称为燃烧。 A．火焰、发光 B．发光、发烟 C．火焰、发烟 D．火焰、发光和(或)发烟 7．下列（）储罐燃烧可能发生沸溢、喷溅。 A．汽油 B．煤油 C．柴油 D．原油 8．木材的燃烧属于（）。 A．蒸发燃烧 B．分解燃烧 C．表面燃烧 D．阴燃 二、多项选择题 1．发生无焰燃烧必须具备的条件是（）。 A．可燃物 B．氧化剂 C．温度 D．链式反应自由基 E．燃点 2．液体能否发生燃烧、燃烧速率的高低与液体的（）等性质有关。A．蒸气压 B．闪点 C．沸点 D．蒸发速率 E．燃烧时间 3．固体可燃物燃烧方式主要有（）。 A．蒸发燃烧 B．分解燃烧 C．表面燃烧 D．阴燃 E．闪燃 4．发生有焰燃烧必须具备的条件是（）。 A．可燃物 B．氧化剂 C．温度 D．链式反应自由基 E．燃点 5．燃烧产物通常是指燃烧生成的（）等。 A．气体 B．热量 C．可见烟 D．氧气 E．液体 单选题答案 ABBDD DDB 多选题答案 ABCABCDABCDABCDABC 消防《安全技术实务》燃烧基础知识同步习题 第一篇消防基础知识 第一章燃烧基础知识练习题 单项选择题 1.液态烃类物质燃烧具有( )火焰，并散发浓密的黑色烟云。 A.橘色 B.无色 C.黄色 D.蓝色 2.醇类液体燃烧具有( )火焰，几乎不产生烟雾。 A.橘色 B.无色 C.黄色 D.蓝色 3.液体燃烧是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧，期间不会产生的现象是( )。 A.闪燃 B.阴燃 C.沸溢 D.喷溅 4.燃烧产物会对人体带来不同程度的危害，常见的燃烧产物不包括( )。 A.氰化氢 B.一氧化碳 C.氨气 D.氯气 5.固体可燃物由于其分子结构的复杂性和物理性质的不同，其燃烧方式也各不相同，但不包含( )。 A.蒸发燃烧 B.分解燃烧 C.闪燃 D.阴燃 6.表示燃烧发生和发展的必要条件时，“四面体”是指可燃物、氧化剂、引火源和( )。 A.氧化反应 B.热分解反应 C.链传递 D.链式反应自由基 多项选择题 1.气体燃烧根据在燃烧前可燃气体和氧的混合状况不同，其燃烧方式有( )。 A.扩散燃烧 B.集中燃烧 C.预混燃烧 D.闪燃 E.爆炸燃烧 2.燃烧产物会对人体带来不同程度的危害，其中燃烧的主要燃烧产物是( )。 A.氰化氢 B.一氧化碳 C.氨气 D.二氧化碳 E.二氧化硫 3.燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，其中大部分燃烧的必要条件有( )。 A.可燃物 B.氧化剂 C.明火 D.引火源 E.链式反应自由基 4.燃烧按照其形成的条件和发生瞬间可分为( )。 A.闪燃 B.爆炸 C.自燃 D.点燃 E.着火 本课程的学习内容 第一章燃烧热力学 第二章化学动力学 第三章燃烧物理系 第四章着火（自然与引燃） 第五章预混合气体燃烧火焰 第六章扩散火焰与液体燃料燃烧 第七章气体燃料的喷射与燃烧 第八章固体燃料的燃烧 课程实验 考试说明 课程考核形式 闭卷考试 依托大纲，参考教材 70%考卷，30%平时 题型：填空、（判断、）多项选择、名词解释、简答、计算、图解分析 考试时间：6月9日下午或晚上 第一章 1 2 3.化合物的标准生成焓 化合物的构成元素在标准状态下（25℃，0.1MPa）。定温——定容或者定温定压；经化合反应生成一个mol的该化合物的焓的增量（KJ/mol） 所有元素在标准状态下的标准生成焓均为零。 4.反应焓（**） 在定温——定容或定温——定压条件下，反应物与产物之间的焓差为该反应物的反应焓（KJ）。 5.反应焓的计算（**） 6.燃烧焓（**） 单位质量的燃料（不包括氧化剂）在定温——定容或定温——定压条件下，燃烧反应时的反应焓之值（KJ/Kg）。 7.燃料热值（**） 燃料热值有高热值与低热值之分，相差一个燃烧产物中的水的汽化潜热。 8.平衡常数的三种表达方式和相互间的关系（**） 按浓度定义的反应平衡常数，以分压定义的反应平衡常数，以体积百分比定义的反应平衡常数。 9.反应度λ（**） 表示系统达到平衡时反应物能有效变为产物的程度 10.Gibbs函数的定义 自由焓，为状态参数。g=h-Ts 11.Helmholtz函数 自由能f 12.焓与生成焓仅是温度的单一函数，而自由焓与P、T有关。 ) 13.过量空气系数（**）(?a=m a m ast 燃烧1Kg燃料，实际提供空气量/理论所需空气量。 14.当量比（?=！#@￥%！@） C——实际浓度，Cst——理论浓度 15.浓度（空燃比）（C=#@￥） 一定体积混合气体中的燃料重量/空气重量 16.化学计量浓度 ?a=1时的浓度 17.绝热火焰温度的求解方法，尤其是考虑化学平衡时的计算方法（**）（附图） 首先分别根据平衡常数Kp和能量守恒方程得到的反应度λ和绝热火焰温度T f的关系，然后采用迭代法计算得到T f 18.绝热燃烧火焰计算程序及数据处理。 第二章化学动力学 1.化学反应动力学是研究化学反应机理和化学反应速率的科学。（*） 2.燃烧机理研究的核心问题有：燃烧的反应机构，反应速度，反应程度，燃烧产物的生成机理等 3.净反应速度（*）（公式见书本） 消耗速度与生成速度的代数和。 4.反应级数n 一般碳氢燃料n=1.7~2.2≈2 5.Arrhenius定律 A-频率因子（分子间碰撞的频率）；E-活化能；T-温度 ? 比反应速度k n=Ae?E RT 6.分子碰撞理论与Arrhenius定律属热爆燃理论 7.热爆燃理论（**） 反应物在一定温度的反应系统中，分子碰撞使部分分子完成放热反应，放出的燃烧热提高反应系统中的温度，从而加速反应速度。反应系统处于一种正反馈的加热、加速反应过程。当反应速度趋于无穷大，就产生爆炸。这种由于反应热量聚集的加速反应乃至燃烧爆炸的理论称为热爆燃理论。 8.热爆燃理论的局限性体现在什么地方？ 第一章燃烧基础知识 学习要求 通过本章学习，应了解燃烧的必要条件和充分条件,掌握燃烧的四种类型,熟悉气体、液体、固体燃烧的特点以及燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。 燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型、燃烧方式与特点及燃烧产物等相关内容，是关于火灾机理及燃烧过程等最基础、最本质的知识。 第一节燃烧条件 燃烧，是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧；有些固体发生表面燃烧时， 有发光发热的现象，但是没有火焰产生，这种燃烧方式则是无焰燃烧。燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、氧化剂（助燃物）和温度（引火源）。当燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备，如果有一个条件不具备，那么燃烧就不会发生。如图1-1-1 图1-1-1 着火三角形 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物，如木材、氢气、汽油、 煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成，分为无机可燃物和有机可燃物两大类。按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。 二、氧化剂（助燃物） 凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上，可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求，氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。 三、引火源 凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。在一定条件下，各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能量要求（见本篇第三章第三节），只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种。 （1）明火。指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火，撞击、摩擦打火、机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花。指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火；电话、手机等通讯工具火花；静电火花（物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火）等。 （3）雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温。指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源。是指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如黄磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基 1理论基础知识点汇总 火灾的分类： （1）按可燃物类型? A 固体火灾 B 液体或固态可溶（石蜡，沥青） C 气体火灾 D 金属火灾 E 带电火灾 F 烹饪器具内火灾 （2）按损失程度? ①特别重大火灾30人以上死亡或100人以上重伤或一亿元以上直接财产损失 ②重大火灾10人以上30人以下或50人以上100人以下重伤或五千万元以上一亿元以下直接财产损失 ③较大火灾3人以上10人以下死亡或10人以上50人以下重伤或1000万以上5000万以下直接财产损失 ④一般火灾3人以下死亡或10人以下重伤或者1000万以下直接财产损失 消防工作的特点：社会性、行政性、经常性、技术性 消防工作方针：预防为主，防消结合 消防工作的原则：政府统一领导，部门依法监管，单位全面负责，公民积极参与。 燃烧的条件：（必要）可燃物，助燃物，引火源（充分条件）一定的可燃物浓度，一定的氧气含量，一定的点火能量，相互作用 闪点的含义：液体表面能产生闪燃的最低温度，闪点越低危险越大。根据闪电将可燃液体分为甲类（闪点＜28°C的液体）乙类（闪点≥28°C，＜60°C的液体）丙类（闪电≥60°C的液体） 爆炸的分类：按性质：物理爆炸、化学爆炸、核爆炸 固体物质的燃烧特点：1、表面燃烧2、阴燃3、分解燃烧4、蒸发燃烧 液体物质的燃烧特点：1、蒸发燃烧2、动力燃烧3、沸溢燃烧4、喷溅燃烧 气体物质的燃烧特点：1、扩散燃烧2、预混燃烧 烟气的危害性：毒害性、减光性、恐怖性 火焰的组成：焰心、内焰、外焰 燃烧产物对火灾扑救的有利方面： 1、在一定条件下可以阻止燃烧进行 2、为火情侦查和寻找火源点提供参考依据 不利方面： 1、妨碍灭火和被困人员行动 2、有引起人员中毒和窒息的危险 3、高温会使人员烫伤 4、成为火势蔓延的因素 热传播的途径：热传导、热辐射、热对流 热对流的方式：1、自然对流2、强制对流3、气体对流4、液体对流 危险化学品的危险特性： 爆炸物：爆炸性、敏感性、殉爆、毒害性 易燃气体：1、易燃易爆性2、扩散性3、物理爆炸性4、带电性5、腐蚀毒害性6、窒息性7、氧化性 易燃液体：1、易燃性2、蒸发性3、热膨胀性4、流动性5、静电性6、毒害性 易燃固体：1、燃点低，易点燃2、遇酸、氧化剂易燃易爆3、自然性4、本身或燃烧产物有毒 第一篇消防基础知识——第一章燃烧基础知识 第一篇消防基础知识——引言 本篇消防基础知识部分全篇共分为四章十五节。 其中，燃烧基础知识一章主要包括燃烧条件，燃烧类型及其特点，燃烧产物等内容；火灾基础知识一章主要涉及火灾的定义、分类与危害，火灾发生的常见原因，建筑火灾蔓延的机理与途径，灭火的基本原理与方法等内容； 爆炸基础知识一章中主要介绍了爆炸的概念及分类，爆炸极限，爆炸危险源等内容；易燃易爆危险品消防安全知识一章主要介绍了爆炸品，易燃气体，易燃液体，易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质，氧化性物质和有机过氧化物等内容。 第一章燃烧基础知识 学习要求 了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件。 熟悉气体、液体、固体燃烧的特点。 掌握燃烧产物的概念和典型物质的燃烧产物。 燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型及其特点，以及燃烧产物等相关内容，是关于火灾机理与燃烧过程等最基础、最本质的知识。 第一节燃烧条件 知识点：燃烧条件 燃烧是指可燃物与氧化剂（加火源条件就产生了）作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。 燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件： 可燃物 助燃物（氧化剂） 引火源（温度） 燃烧发生时三个条件必须同时具备，如果有一个条件不具备，那么燃烧就不会发生。 一、可燃物 可燃物——与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。 按其所处的状态——可燃固体&可燃液体&可燃气体。 二、助燃物（氧化剂） 助燃物——与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，如广泛存在于空气中的氧气。 普通意义上，可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求，氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。 三、引火源（温度） 引火源——能引起物质燃烧的点燃能源。 在一定条件下，各种不同可燃物只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源： （1）明火——指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火、撞击、摩擦打火、机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花——指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，电话、手机等通信工具火花，静电火花（物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火）等。产生电弧和电火花的主要原因是：高压击穿,导线短路,绝缘导线外绝缘层损坏,开断感应电路产生拉弧现象。电弧是大量电火花汇集成的。 （3）雷击——瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温——指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源——指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如白磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基 自由基是一种高度活泼的化学基团，能与其他自由基和分子起反应，从而使燃烧按链式反应的形式扩展，也称游离基。 答案1.7 解：如下图所示 ① ②③④⑤ 1A 2A 1A 8V 6V 7V 5V 1i 2i 4i 3 i 1A 1l 2l 3l 4l (1)由KCL 方程得 节点①： 12A 1A 3A i 节点②：411A 2A i i 节点③：341A 1A i i 节点④：23 1A 0i i 若已知电流减少一个，不能求出全部未知电流。(2)由KVL 方程得 回路1l ： 14 12233419V u u u u 回路2l ： 15 144519V-7V=12V u u u 回路3l ： 52 511212V+5V=-7V u u u 回路4l ： 5354437V 8V 1V u u u 若已知支路电压减少一个，不能求出全部未知电压。答案1.8 解：各元件电压电流的参考方向如图所示。 元件1消耗功率为: 11110V 2A 20W p u i 对回路l 列KVL 方程得 21410V-5V 5V u u u 元件2消耗功率为: 2215V 2A 10W p u i 元件3消耗功率为: 333435V (3)A 15W p u i u i 对节点①列KCL 方程4131A i i i 元件4消耗功率为: 4445W p u i 答案1.9 解：对节点列KCL 方程 节点①: 35A 7A 2A i 节点③: 47A 3A 10A i 节点②: 534 8A i i i 对回路列KVL 方程得： 回路1l ： 1 3510844V u i i 回路2l ： 245158214V u i i 答案1.10 解：由欧姆定律得 130V 0.5A 60i 对节点①列KCL 方程 10.3A 0.8A i i 对回路l 列KVL 方程 1600.3A 50 15V u i 因为电压源、电流源的电压、电流参考方向为非关联，所以电源发出的功率 分别为 S 30V 30V 0.8A 24W u P i S 0.3A 15V 0.3A 4.5W i P u 即吸收4.5W 功率。 答案1.12 解：(a)电路各元件电压、电流参考方向如图(a)所示。由欧姆定律得 S /10cos()V/2A 5cos()A R i u R t t 又由KCL 得 S (5cos 8)A R i i i t 电压源发出功率为 S S 2 10cos()V (5cos 8)A (50cos 80cos )W u p u i t t t t 电流源发出功率为 串讲实务第一篇XF基础知识 第一章燃烧基础知识。 1,燃烧的三个必要条件。 2,常见的引火源。 3,大部分燃烧发生的四个必要条件。 4,链式反应自由基也称为 5,燃烧分为。 着火方式分为。 爆炸最重要的特征是。 爆炸主要是指。 爆炸分为。爆炸主要是指化学爆炸。 6,按燃烧物形态分为。 焦炭燃烧发生在固相，为无焰燃烧（异相燃烧）。 ◎气体燃烧分为。 ?扩散燃烧比较稳定，火焰温度相对较低，扩散火焰不运动，不发生回火现象。?预混燃烧可能会发生回火，往往形成动力燃烧（爆炸）。 ◎液体燃烧的本质是蒸发燃烧。闪燃是可燃液体独有的现象。闪燃即一闪即灭的现象。 ◎闪点的定义。是指在规定的实验条件下，可燃液体或固体表面产生的蒸气，在实验火焰作用下，发生闪点的最低温度（新教材修改了定义）。 饱和蒸汽压越高，闪点越低。闪点越低，火灾危险性越大。如果液体的温度低于闪点，则液体是不会发生闪燃的，更不会着火。 ◆沸溢（扬沸）形成必须具备三个条件。（举例：原油，重油，沥青油） a.原油具有形成热波的特性，及沸程度宽，密度相差较大。 b.原油中含有乳化水，水遇热波变成蒸汽。 c.原油粘稠度较大时，水蒸气不容易从下向上穿过去。 ◆喷溅。当热波打到水垫，使水垫的水大量蒸发，蒸汽体积迅速膨胀，以致把水垫上面的液体层，抛向空中，向罐外喷射，这种现象叫喷溅。一般情况下，发生沸溢要比发生喷溅的时间早得多。 ◎固体燃烧的形式大致可分为四种。表面，蒸发，分解，熏烟燃烧。 ◆蒸发燃烧。（钾，钠，硫，磷，松香，蜡烛） ◆表面燃烧。（木炭，焦炭，铜铁等。又称无焰燃烧，异相燃烧。） ◆分解燃烧。（木材，煤，合成塑料，钙塑材料。） ◆熏烟燃烧，又称阴燃，是固体材料特有的燃烧形式。 ◎燃点：在规定的实验条件下，物质在外部引火源作用下，表面起火，并持续燃烧一定时间，所需的最低温度称为燃点。（新教材修改）在一定条件下，物质的燃点越低，越容易着火。 ◆评定液体火灾危险性大小时，一般用闪点；固体的火灾危险性大小，一般 用燃点来衡量。 ?燃烧产物分为。 [] CO2，H2O，SO2为完全燃烧产物。 [] CO，NH3，醇类，醛类，类是不完全燃烧产物。 ◎烟.主要是燃烧产生的，悬浮于大气中，能被人们看到的直径一般极小的碳黑离子。烟气具有减光性。 ◎火灾中，死亡人员中大约有75%是由于吸入毒性气体而致死。 ?二氧化碳无毒，但会刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促。 ?一氧化碳是火灾中致死的主要燃烧产物之一，他对血红蛋白的亲和力比氧气高出250倍。 7,有机高分子化合物。（简称高聚物，如 塑料，橡胶，合成纤维）先软化熔融，再热分解，后着火燃烧，热分解是关键阶段，其燃烧主要是分解产物中的可燃气体的燃烧，一般发热量较高，燃烧速度较快，发热量较大，产生有害气体。 ◎木材的燃烧存在两个比较明显的阶段：一是有焰燃烧阶段，即木材的热分解产物的燃烧，二是无焰燃烧阶段，即木碳的表面燃烧。 1 l.可燃物的着火可分几类?各有何特点？体系具备着火条件是否就一定在着火? 2.热自燃理论的假设条件和基本出发点是什么? 3.什么叫做放热速度?什么叫做散热速度?用公式如何表达它们?并利用放热曲线和散热曲线的位置关系，分析说明谢苗诺夫热自燃理论中着火的临界条件. 4.某系统的产热曲线和散热曲线如图所示，试用作图法求: (l)改变系统的散热条件时，系统的自燃点(2)改变系统的坏境条件时，系统的自燃点. 这两个自燃点是否相同?如果同，说明什么问题? 5.什么叫做着火感应期?可燃体系在着火之前为什么会出现着火感应期?影响着火感应期的因素有哪些?它们分别是如何影响的? 6.什么叫做自燃点?自燃点与临界环境温度有何关系？假设可燃混气的反应活化能为16OKJ/mo1，系统达到自燃温度时环境温度为500℃，试求该可燃混气的自燃点是多少？ 7.在热着火理论中，存在哪些自燃着火极限?这些自燃着火极限是如何得出的?(结合图示说明) 8.可燃物的热自燃主要受哪些因素影响?它们分别是如何产生影响的? 9.在F-K自燃理论中，自热体系的着火判断准则是什么?该理论与Semenov自燃理论有什么区别? 10.条件准数δ的物理意义是什么?自燃临界准则参数δcr取决于什么?δ和δcr的大小关系说明了什么? 11.什么是F-K自燃理论的直线形式?它有哪些方面的具体应用?举例说明它在确定可燃物质的自燃火灾原因中的应用是如何实施的? 12.各列出一例(写出反应式)说明以下三种情况下的单质或化合物的自燃: (1)与水反应自燃; (2)与空气接触自燃; (3)在摩擦或撞击的条件下自燃. 13、某系统的产热曲线和散热曲线如图所示，试用作图法 求: (l)改变系统的散热条件时, 系统的自燃点 第一章燃烧基础知识 题库3-0-6 问题： [单选]生产和储存火灾危险性为甲类的气体，其爆炸下限为（） A.≤10％ B.≥10％ C.10％ D.10％ 实际应用中，通常将爆炸下限10％的气体归为甲类火险物质。实务教材P28和P47表2—2—3。 问题： [单选]二氧化碳灭火剂主要靠（）灭火。 A.降低温度 B.降低氧浓度 C.降低燃点 D.减少可燃物 在着火场所内，可以通过灌注不然气体，如二氧化碳、氮气、蒸汽等，来降低空间的氧浓度，从而达到窒息灭火。 问题： [单选]泡沫灭火剂灭火的主要机理是（）。 A.冷却、窒息 B.抑制燃烧链式反应 C.降低氧浓度 D.降低温度 自动喷水泡沫联用系统在喷水的同时，喷出泡沫，泡沫覆盖于燃烧液体或固体的表面，在发挥冷却作用的同时，将可燃物与空气隔开，从而可以灭火。 11?5 https://www.360docs.net/doc/fe14056207.html, 问题： [多选]固体可燃物燃烧方式主要有以下（）。 A.蒸发燃烧 B.分解燃烧 C.表面燃烧 D.阴燃 E.预混燃烧 根据各类可燃固体的燃烧方式和燃烧特性，固体燃烧的形式大致可分为5种，其燃烧各有特点。分别是蒸发燃烧、表面燃烧、分解燃烧、熏烟燃烧（阴燃）、动力燃烧（爆炸）。实务教材p6 问题： [多选]同种物质的热导率的会因（）等因素的变化而变化。 A.材料的结构 B.材料的密度 C.材料的湿度 D.材料的温度 E.材料的化学组成 不同物质的导热能力各异，通常用热导率，即用单位温度的梯度时的热通量来表示物质的导热能力。同种物质的热导率也会因材料的结构、密度、湿度、温度等因素的变化而变化。实务教材。实务教材p14 燃烧理论基础简介 一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区 1．动力区： 温度低于900～1000℃时，化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度，氧气的供应十分充足，提高扩散速度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于温度。 2．扩散区： 温度高于1200℃时，化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度，以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉，碳粒表面处的氧浓度接近于0，提高温度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。 3．过渡区： 介于动力区和扩散区之间，提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。若扩散速度不变，只提高温度，燃烧过程向扩散区转化；若温度不变，只提高扩散速度，燃烧过程向动力区转化。 二、直流煤粉燃烧器 1、煤粉燃烧器的作用 煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。其作用是： (1) 向炉内输送燃料和空气； (2) 组织燃料和空气及时、充分的混合； (3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。 在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。 （二）、直流煤粉燃烧器的类型 直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。我们称为均等配风方式，这种方式适合烟煤的燃烧。 因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。因而沿高度相间排列的二次风喷口的风量分配就接近均匀。 我公司三期锅炉燃烧器 燃烬风喷口 煤粉喷口 油层喷口 着火区煤粉高度集中，可能造成着火区供氧不足，延缓燃烧进程；一次风喷嘴附近为高温区，喷嘴易变形，使喷嘴出口附近气流速度分布不均，容易出现空气、煤粉分层现象。为了消除这种现象，有时将一 消防工程师 消防安全技术实务 精讲班 第一篇消防基础知识 第一章燃烧基础知识 学习要求：通过本章学习，应了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件，熟悉气体、液体、固体燃烧的特点，掌握燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。 第一节燃烧条件 燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中自炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧；有些固体发生表面燃烧时，有发光发热的现象，但是没有火焰产生，这种燃烧方式则是无焰燃烧。燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、助燃物（氧化剂）和引火源（温度）。当燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备。 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物， 可燃物按其化学组成，分为无机可燃物和有机可燃物两大类；按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。 二、助燃物（氧化剂） 凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。 三、引火源（温度） 凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。常见的引火源有下列几种： （1）明火。明火是指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火，撞击、摩擦打火，机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花。电弧、电火花是指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，电话、手机等通信工具火花，静电火花等。 （3）雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温。高温是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源。自燃引火源是指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如白磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基 自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。因此，完整地论述，大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件，即可燃物、助燃物（氧化剂）、引火源（温度）和链式反应自由基，燃烧条件可以进一步用着火四面体来表示。 电路理论基础习题答案 第一章 1-1. (a)、(b)吸收10W ；(c)、(d)发出10W. 1-2. –1A; –10V; –1A; – 4mW. 1-3. –0.5A; –6V; –15e – t V; 1.75cos2t A; 3Ω; 1.8cos 22t W. 1-4. u =104 i ; u = -104 i ; u =2000i ; u = -104 i ; 1-8. 2 F; 4 C; 0; 4 J. 1-9. 9.6V,0.192W, 1.152mJ; 16V , 0, 3.2mJ. 1-10. 1– e -106 t A , t >0 取s . 1-11. 3H, 6(1– t )2 J; 3mH, 6(1–1000 t ) 2 mJ; 1-12. 0.4F, 0 . 1-13. 供12W; 吸40W; 吸2W; (2V)供26W, (5A)吸10W. 1-14. –40V , –1mA; –50V, –1mA; 50V , 1mA. 1-15. 0.5A,1W; 2A,4W; –1A, –2W; 1A,2W. 1-16. 10V ,50W;50V ,250W;–3V ,–15W;2V ,10W. 1-17. (a)2V;R 耗4/3W;U S : –2/3W, I S : 2W; (b) –3V; R 耗3W; U S : –2W, I S :5W; (c)2V ,–3V; R 耗4W;3W;U S :2W, I S :5W; 1-18. 24V , 发72W; 3A, 吸15W; 24V 电压源; 3A ↓电流源或5/3Ω电阻. 1-19. 0,U S /R L ,U S ;U S /R 1 ,U S /R 1 , –U S R f /R 1 . 1-20. 6A, 4A, 2A, 1A, 4A; 8V, –10V , 18V . 1-21. K 打开：(a)0, 0, 0; (b)10V, 0, 10V; (c)10V,10V ,0; K 闭合: (a)10V ,4V ,6V; (b)4V ,4V ,0; (c)4V ,0,4V; 1-22. 2V; 7V; 3.25V; 2V. 1-23. 10Ω. 1-24. 14V . 1-25. –2.333V , 1.333A; 0.4V , 0.8A. 1-26. 12V , 2A, –48W; –6V , 3A, –54W . ※ 第二章 2-1. 2.5Ω; 1.6R ; 8/3Ω; 0.5R ; 4Ω; 1.448Ω; . R /8; 1.5Ω; 1.269Ω; 40Ω; 14Ω. 2-2. 11.11Ω; 8Ω; 12.5Ω. 2-3. 1.618Ω. 2-4. 400V;363.6V;I A =. 5A, 电流表及滑线电阻损坏. 2-6. 5k Ω. 2-7. 0.75Ω. 2-8. 10/3A,1.2Ω;–5V,3Ω; 8V ,4Ω; 0.5A,30/11Ω. 2-9. 1A,2Ω; 5V ,2Ω; 2A; 2A; 2A,6Ω. 2-10. –75mA; –0.5A. 2-11. 6Ω; 7.5Ω; 0; 2.1Ω. 2-12. 4Ω; 1.5Ω; 2k Ω. 2-13. 5.333A; 4.286A. 2-14. (a) –1 A ↓; (b) –2 A ↓, 吸20W. 2-16. 3A. 2-17. 7.33V . 2-18. 86.76W. 2-19. 1V , 4W. 2-20. 64W. 2-21. 15A, 11A, 17A. 2-23. 7V , 3A; 8V ,1A. 2-24. 4V , 2.5V, 2V. 2-26. 60V . 2-27. 4.5V. 2-28. –18V . 2-29. 原构成无解的矛盾方程组; (改后)4V,10V . 2-30. 3.33 k , 50 k . 2-31. R 3 (R 1 +R 2 ) i S /R 1 . 2-32. 可证明 I L =－ u S /R 3 . 2-33. –2 ; 4 . 2-34. (u S1 + u S2 + u S3 )/3 . ※ 第三章 3-1. –1+9=8V; 6+9=15V; sin t +0.2 e – t V. 3-2. 155V . 3-3. 190mA. 3-4. 1.8倍. 3-5. 左供52W, 右供78W. 3-6. 1 ; 1A; 0.75A. 3-7. 3A; 1.33mA; 1.5mA; 2/3A; 2A.《锅炉安全技术监察规程》第七章..
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