燃烧理论与基础 10第十章 稳定着火及强化燃烧技术
消防安全燃烧基础知识
消防安全燃烧基础知识消防安全燃烧基础知识第一章消防安全燃烧的概念和意义1.1 消防安全燃烧的定义1.2 消防安全燃烧的意义第二章火源与燃烧过程2.1 火源的分类与生成机理2.1.1 火源的分类2.1.2 火源的生成机理2.2 燃烧过程及其特点2.2.1 燃烧三要素2.2.2 燃烧的特点第三章燃烧的基本条件3.1 可燃物3.1.1 可燃物的分类3.1.2 可燃物的特性3.2 氧气3.2.1 氧气与燃烧的关系3.2.2 氧气的供应方式3.3 点火源3.3.1 点火源的种类3.3.2 点火源的作用与选择第四章燃烧的支持条件4.1 点火温度4.1.1 点火温度的定义4.1.2 点火温度的测定与影响因素4.2 燃烧温度4.2.1 燃烧温度的定义4.2.2 燃烧温度的测定与影响因素4.3 燃烧的活性4.3.1 燃烧的活性定义4.3.2 燃烧的活性测定与影响因素第五章火灾的危害5.1 火灾的危害种类5.1.1 火灾对人员的伤害5.1.2 火灾对环境的影响5.2 火灾的危害机理5.2.1 火灾蔓延机理5.2.2 火灾烟气的危害第六章火灾的防控措施6.1 消防设备与装备6.1.1 消防器材的分类与作用6.1.2 消防器材的使用与维护6.2 消防系统6.2.1 消防水系统6.2.2 消防自动报警系统6.2.3 消防烟气排烟系统6.3 企事业单位的消防安全管理6.3.1 企事业单位的消防安全责任6.3.2 企事业单位的消防安全管理制度6.3.3 消防安全培训与演练第七章灭火与救援7.1 灭火技术7.1.1 灭火剂的种类和选择7.1.2 灭火器材的使用方法7.2 灭火救援措施7.2.1 火灾现场的初期处置7.2.2 火灾扑救与逃生自救第八章灾害事故的预防与减轻8.1 灾害事故的预防8.1.1 安全生产与消防安全的关系8.1.2 灾害事故的事前预防8.2 灾害事故的减轻与应急处理8.2.1 灾害事故的事后救援与处理8.2.2 应急预案的编制与实施第九章案例分析9.1 火灾事故案例分析9.2 消防安全事故案例分析9.3 消防安全疏散演练案例第十章消防安全燃烧的未来趋势10.1 消防安全技术的发展10.2 灭火救援技术的发展10.3 消防安全培训与演练的创新结语以上是消防安全燃烧基础知识的大纲，希望能够对你有所帮助。
2023年消防备考：燃烧基础知识学习
【2016】对于原油储罐，当罐内原油发生燃烧时，不会产生（）。
A.闪燃B.热波C.蒸发燃烧D.阴燃参考答案：D参考解析：阴燃是固体燃烧特有的形式之一。
闪燃是液体燃烧出现的现象。
热波是原油等重质石油产品燃烧时可能出现的现象，往往导致沸溢、喷溅的发生。
蒸发燃烧是可燃液体燃烧的主要形式。
【2016】汽油闪点低，易挥发，流动性好，存有汽油的储罐受热不会（）现象。
A.蒸汽燃烧及爆炸B.容器爆炸C.泄露产生流淌火D.沸溢和喷溅参考答案：D参考解析：沸溢、喷溅，是含有水分、黏度较大的重质石油产品，如原油、沥青油等燃烧过程中可能出现的现象，汽油属于轻质油。
【2018】木制桌椅燃烧时，不会出现的燃烧形式是（）。
A.分解燃烧B.表面燃烧C.熏烟燃烧D.蒸发燃烧参考答案：D参考解析：木质桌椅不会出现熔融蒸发燃烧现象。
硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香等可燃固体熔点较低，在受到火源加热时，先熔融蒸发，随后蒸气与氧气发生燃烧反应，这种形式的燃烧一般称为蒸发燃烧。
樟脑、萘等易升华物质，在燃烧时不经过熔融过程，但其燃烧现象也可看作是一种蒸发燃烧。
【2019】下列物质中，潮湿环境下堆积能发生自燃的是（）。
A.多孔泡沫B.粮食C.木材D.废弃电脑参考答案：B参考解析：粮食在潮湿的环境下堆积，会产生大量的热，热积累到一定程度就会引起燃烧。
可燃物质在没有外部火源的作用时，因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧，称为自燃。
【2019】下列物质中，燃烧时燃烧类型既存在表面燃烧也存在分解燃烧的有（）。
A.纯棉织物B.PVC电缆C.金属铝条D.木制人造板E.电视机外壳参考答案：AD参考解析：可燃固体在受到火源加热时，先发生热解、气化反应，随后分解出的可燃性气体与氧气发生燃烧反应，形成气相火焰，这种形式的燃烧一般称为分解燃烧。
常见的天然物质，例如，木材、草、棉花、煤等，以及人工合成物质，例如，橡胶、塑料、纺织品等，都能发生分解燃烧。
需要指出的是，上述各种燃烧形式的划分不是绝对的，有些可燃固体的燃烧往往包含两种或两种以上的形式。
燃烧与爆炸理论复习提纲及知识点
《燃烧与爆炸理论》复习提纲第二章 燃烧基本原理1、燃烧的定义、充分条件及极限值。
• 燃烧是伴随有发光、放热现象的剧烈的氧化反应。
• 充分条件：一定量燃料、一定量助燃剂（氧化剂）、一定能量点火源三者相互作用• 极限值:在一定温度、压力下，可燃气体或蒸气在助燃气体中形成的均匀混合系被点燃并能转播火焰的浓度范围。
2、灭火的四种方法。
（1）冷却法。
将灭火剂直接喷到燃烧物上，使燃烧物质的温度降低到燃点之下，停止燃烧。
（2）隔离法。
将火源处及其周围的可燃物质撤离或隔开，使燃烧因与可燃物隔离而停止。
（3）窒息法。
阻止空气流入燃烧区或用不燃烧物质冲淡空气，使燃烧物质得不到足够的氧气而熄灭。
(4)抑制法使灭火剂参与到燃烧反应中去，它可以销毁燃烧过程中产生的游离基，形成稳定分子或低活性游离基，从而使燃烧反应终止。
3、火灾的危险性。
火灾的热辐射造成烧伤；火场中由于氧气含量降低而造成窒息作用；燃烧产生的有毒烟气造成毒害作用；建筑倒塌造成的二次伤害。
4、闪燃、着火、自燃的定义。
闪燃：在一定温度下，可燃性液体（包括少量可熔化的固体，如萘、樟脑、硫磺、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定浓度，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象。
着火：可燃物质在与空气并存条件下，遇到比其自燃点高的点火源使开始燃烧，并在点火源移开后仍能继续燃烧，这种持续燃烧(不小于5秒)的现象叫着火。
自然：可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象。
5、自燃的分类，会举例说明。
• 受热自燃：可燃物质在外部热源作用下，使温度升高，当达到其燃点时，即着火燃烧的现象。
（汽车自燃）• 自热自燃：可燃物质在没有外部热源影响下，由于物质内部所发生的化学、物理或生物过程而产生热量，这些热量在适当条件下会逐渐积聚，使物质温度升高，达到自燃点而燃烧的现象。
（黄磷自燃）6、活化能理论、过氧化物理论、链式反应理论。
链式反应理论的历程、分类，会举例说明。
燃烧理论基础ppt课件
微波燃烧是一种新型的热工技术，利用微波电磁场与燃料 的相互作用产生热量，实现燃料的快速、高效燃烧。微波 燃烧具有低污染、高效率和节能等优点。
06
未来展望
清洁能源的发展
清洁能源
随着环境保护意识的提高，清洁能源的发展越来越受到重视。未来，化石燃料的使用将逐渐减少，取而代之的是 太阳能、风能、水能等可再生能源。
02
燃烧化学
燃烧反应方程
燃烧反应方程是表示燃烧过程中物质 变化和能量转换的数学表达式。它由 反应物和生成物的化学式及其相应的 反应系数组成，遵循质量守恒和能量 守恒定律。
燃烧反应方程可以用来表示燃料与氧 气或其他氧化剂反应生成二氧化碳、 水蒸气等产物的过程，如C + O2 → CO2 + H2O。
热工仪表
热工仪表用于监测和控制燃烧系统的运行状态，包括温度计、压力计、流量计、氧分析仪 等。这些仪表能够实时监测燃烧过程中的各种参数，如温度、压力、流量和含氧量等。
燃烧控制技术
01
空燃比控制
空燃比是燃料和空气的混合比例，合适的空燃比是保证燃烧效率和经济
性的关键。通过控制燃料和空气的流量，可以调节空燃比，使燃烧过程
燃烧温度
01
燃烧温度是指燃烧过程中火焰或 反应区的温度，它与燃料的种类 、空气的供给、燃烧方式等因素 有关。
02
燃烧温度的高低直接影响到燃烧 产物的组成和燃烧效率，过高或 过低的温度都不利于燃烧过程的 进行。
燃烧产物
燃烧产物是指燃料在燃烧过程中产生 的气体、烟尘和灰渣等物质，它们由 燃料中的可燃元素转化而来。
可持续发展的重要性
资源节约
可持续发展强调资源的合理利用和节约，通过提高能源利用效率和减少浪费，实现经济、 社会和环境的协调发展。
燃烧过程的理论基础
烟煤Vdaf=40%
650
烟煤Vdaf=30%
750
烟煤Vdaf=20%
840
贫煤Vdaf=14%
900
无烟煤Vdaf=4%
1000
挥发分越高的煤，着火温度越低，即越容易着火； 挥发分越低的煤，着火温度越高，越不容易着火。
着火热
一次风：现代大中容量锅炉广泛燃用煤粉，为了使煤粉气流被更快加热到煤粉颗粒的着火温度，总是不把煤粉燃烧所需的全部空气都与煤粉混合来输送煤粉，而只是用其中一部分来输送煤粉，这部分空气称为一次风。
只有粗煤粉在炉膛高温区才可能处于扩散。
其他区域为动力或过渡区，故提高炉膛温度可强化煤粉燃烧。
一次反应：式3-26；一次产物
燃烧机理：在碳粒的吸附表面进行的多相燃烧反应。
二次反应：式3-27；二次产物
碳粒的燃烧
02
不同温度下的碳粒燃烧过程：
图3-6 低于1200℃； 高于1200℃；
气流速度影响：
影响煤粉气流着火的因素
煤粉空气混合物经燃烧器喷入炉膛后，通过湍流扩散和回流，卷吸周围的高温烟气，同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射，被迅速加热，热量达到一定温度后就开始着火。
1．燃料的性质 挥发分：含量低，煤粉气流的着火温度高，着火热增大，着火所需时间长，着火点离燃烧器喷口的距离也增大。 水分：水分大，着火热也随之增大，炉内温度水平降低，从而使煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉汽流的辐射热也相应降低，对着火不利。 灰分：灰分在燃烧过程中不能放热还要吸热，灰分在着火和燃烧过程中使得炉内烟气温度降低，同样使煤粉气流的着火推迟，并进一步影响了着火的稳定性。 煤粉细度： 煤粉愈细，着火愈容易。（这是因为在同样的煤粉浓度下，煤粉愈细，进行燃烧反应的表面积就会越大，而煤粉本身的热阻却减小，在加热时，细煤粉的温升速度就比粗煤粉要快，这样就可以加快化学反应速度，更快地着火。）
消防学习资料----燃烧基础知识
燃烧常识
24
三、燃烧产物
烟气的减光性影响人员的安全疏散和火灾 的施救。烟气中的烟粒子对可见光有完全的遮 蔽作用，烟气弥漫时，可见光受到烟粒子的遮 蔽而大大减弱，能见度大大降低，并且烟气对 人的眼睛有极大的刺激，使人不能睁开眼睛， 人在疏散中就影响着行进速度。
燃烧常识 2
主要内容
燃烧的本质和条件 燃烧过程 燃烧产物 燃烧类型 火灾的定义和分类 火灾的发展和变化 灭火的基本方法 复习思考题
3
燃烧常识
一、燃烧的本质和条件
燃烧的本质 燃烧的概念：燃烧是可燃物与氧化剂发生作
用的放热反应，通常伴随有火焰、发光和发烟 现象。
燃烧氧说理论：燃烧是一种放热发光的化学
燃烧常识 26
四、燃烧类型
部分常见易燃和可燃液体的闪点
名称 汽油 煤油 柴油 乙醇 苯 乙醚
燃烧常识
闪点（℃） －50 37.8～73.9 60～110 12.78 －14 －45
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四、燃烧类型
部分常见可燃物的燃点
名称 蜡烛 纸张 木材 布匹 聚乙烯 聚氯乙烯
燃烧常识
燃点（℃） 190 130 250～300 200 341 391
30
五、火灾的定义和分类
火灾的定义
凡是在时间和空间上失去控制的燃烧所 造成的灾害，称为火灾。
－－《消防基本术语》GB5907-86
燃烧常识
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五、火灾的定义和分类
火灾分类
A类：可燃固体火灾：指固体物质火灾。这种物质往往
具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、 麻、纸张火灾等。
消防安全技术燃烧基础知识
消防安全技术燃烧基础知识消防安全技术和燃烧基础知识是与我们日常生活息息相关的重要内容。
消防安全技术指的是控制火灾、保护人们的生命和财产安全的技术措施；燃烧基础知识则是关于燃烧现象、燃烧反应和火灾形成的基本原理。
下面将详细阐述消防安全技术和燃烧基础知识的相关内容。
消防安全技术主要包括火灾防治技术、火灾预防技术、火灾扑救技术以及火灾逃生自救技术等内容。
在火灾防治技术方面，我们需要重点关注火灾的成因和防范措施。
火灾的成因主要有三个方面：一是发火源，即点火源；二是可燃物质，包括易燃液体、易燃气体和易燃固体等；三是助燃物质，如氧气和空气等。
对于这三个方面，我们可以采取一系列的防范措施。
首先，对于点火源，我们要注意电器设备的使用安全，禁止乱扔烟蒂等不良行为。
其次，对于可燃物质，我们应采取合理的存放和使用措施，确保其不会引发火灾。
最后，对于助燃物质，我们要保持良好的通风环境，尽量减少氧气的浓度，降低火灾发生的可能性。
在火灾预防技术方面，我们需要重点关注火灾的预防措施。
首先，我们要加强对火灾危险区域的巡查和监测，及时发现和排除潜在的火灾隐患。
其次，我们要加强对火灾预警系统的建设，提前探测火灾，以便及时采取相应的措施。
最后，我们要加强对人员的火灾预警教育，提高他们的火灾预防意识和应对能力。
在火灾扑救技术方面，我们需要掌握一些基本的火灾扑救技能。
首先，我们要根据火灾的性质和规模选择合适的灭火器材，如干粉灭火器、CO2灭火器等。
其次，我们要掌握灭火器材的正确使用方法，即先拔开安全销，然后将喷嘴对准火源处喷射灭火剂。
最后，我们要根据火灾的发展情况，合理选择扑救的方向和方法，以最大程度地控制和扑灭火灾。
在火灾逃生自救技术方面，我们要掌握一些基本的逃生自救技能。
首先，我们要熟悉建筑物的安全出口和安全通道，确保在火灾发生时快速逃离现场。
其次，如果途中有浓烟阻挡，我们要低姿态前进，贴着墙壁摸索前行。
最后，如果无法逃生，我们要寻找安全的位置，向外界发出求救信号，等待救援。
02燃烧基本理论及火灾基础知识
燃烧基本理论
可燃物质状态不同， 燃烧过程也不同。
任何可燃物质的燃 烧都经历氧化分解、着火、 燃烧等阶段。
应急救援和消防技能提升工程
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
三、燃烧的特征参数
1、燃烧温度 可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域释放出来，火焰温度即燃烧温度。
表2 一些常见物质的燃烧温度
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
2、燃烧速率 (1)气体燃烧速率 气体燃烧速率很快。
单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程； 化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。 单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。 在通常情况下，混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。 管道中气体的燃烧速率与管径有关。当管径小于某个小的量值时，火焰在管 中不传播。若管径大于这个小的量值，火焰传播速率随管径的增加而增加，但当 管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。
燃烧基本理论
应急救援和消防技能提升工程
二、燃烧过程
气体最易燃烧，燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解，并使其达到着火点。 气体在极短的时间内就能全部燃尽。
液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解进行燃烧。与气体燃烧相比， 液体燃烧多消耗液体变为蒸气的蒸发热。
固体燃烧有两种情况：对于硫，磷等简单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为蒸 气进行燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态 和液态产物，而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。
应急救援和消防技能提升工程
燃 烧 基 本 理 论 及 火 天灾燃基气础管知道识连接图
应急救援和消防技能提升工程
燃 烧 基 本 理 论 及 火 灾选基择础金知属识软管
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2、煤粉浓度分布
五、回流区稳燃原理
六、钝体尾迹煤粉燃烧过程
第二节 高煤粉浓度稳燃技术
一、煤粉浓度的概念
每公斤空气中含煤粉质量的多少称为煤粉浓度， 它指的是一次风中煤粉所占的质量份额。 运行中的煤粉锅炉一次风中的煤粉浓度为0.350.45[kg煤粉/kg空气]。为了使煤粉燃烧稳定和 强化，在工程中常致力于在煤粉气流中形成局 部的高煤粉浓度。
R45
冷态试验表明，该类型浓淡燃烧器的性能满足 电厂改造要求。改造完成后的燃烧试验结果为， 改后验收试验工况一锅炉热效率为90.439%， 较改造前提高了1.047%。改后验收试验工况 二锅炉热效率为90.446%，较改造前提高了 1.054%。
第三节 安全节能燃烧技术
一、结渣及预防
结渣需要两个条件，一是煤灰成熔融状态，二 是灰颗粒要贴墙。这两个条件缺一不可。要防 止受热面结渣，可以从这个方面入手。可以破 坏灰熔融的条件，如降低炉膛温度水平、采用 合适的过量空气系数等；也可以使灰颗粒不能 冲刷受热面，如组织合理的气流结构、燃烧器 喷口参数均匀、采用贴壁风技术、采用风包粉 燃烧技术、水平浓淡燃烧技术等。
效率方面，在270MW、240MW、210MW三 个工况下进行了热效率测试，效率分别为： 91.08%、90.76%、90.83%，与改造前没有明 显变化。改造后一年多的运行实践表明，锅炉 各方面运行状况正常，主汽温、主汽压等各项 运行参数均达到预期效果。
第十章 稳定着火及 强化燃烧技术
第一节 钝体回流区稳燃及强化技术
一、绕体
良绕体 钝体
二、V形钝体空气动力学
1、钝体锥角α的影响
2、钝体边宽2b(或2b／2B) 的影响
3、阻塞率B· R的影响
4、钝体参数对回流区负压分布的影响 α越大，负的压力梯度越大。
5、钝体参数对射流扩张角的影响
二、煤粉浓度对燃烧的影响
1、煤粉浓度对着火方式的影响 2、煤粉浓度对着火温度的影响 3、煤粉浓度对着火热的影响 4、煤粉浓度对着火时间的影响 5、煤粉浓度对着火距离的影响 6、煤粉浓度对火焰传播速度的影响 7、煤粉浓度对NOx排放的影响
8、高煤粉浓度使燃烧强化和火焰稳定 综合以上研究结果，有： （1）高浓度煤粉燃烧减少着火热量； （2）高浓度煤粉燃烧降低着火温度； （3）高浓度煤粉燃烧减少着火时间； （4）高浓度煤粉燃烧缩短着火距离； （5）高浓度煤粉燃烧改变着火方式； （6）高浓度煤粉燃烧加快化学反应速度； （7）高浓度煤粉燃烧提高火焰传播速度； （8）高浓度煤粉燃烧降低NOx的排放量。
二、高温腐蚀及预防
在锅炉燃烧方面有多种方法可避免高温腐蚀的 发生，其中心思想是防止水冷壁附近产生还原 性气氛。国外最新研究结果表明，如果能控制 水冷壁近壁气氛中的O2含量高于1.5%，则基 本不会发生高温腐蚀。
三、侧边风防止高温腐蚀和结渣研究
改造完成后的热态试验结果表明，侧边风及反 切风作用明显，水冷壁贴壁气氛中氧含量一般 在1.2% 左右，一氧化碳含量普遍低于1.5%。 锅炉运行一年半后小修检查，燃烧器水冷壁区 域没有结焦现象，管壁表面只有一层疏松的浮 灰，并对管壁进行了测厚检查，结果表明，锅 炉改造后约一年半运行期间，原高温腐蚀区域 管壁厚度没有明显变化，管壁厚度减薄速度小 于0.5mm/104h。上述试验结果表明，该电厂锅 炉水冷壁高温腐蚀问题得以全面解决。
6、钝体参数对回流区形状的影响
7、钝体射流的衰减特性
8、钝体的阻力特性 流体绕流物体时流动阻力D由两部分组成： 由粘性引起的摩擦阻力DF和流束变形及 旋涡等产生的压差阻力DP，即D=DF十DP。 加装钝体后，总阻力系数为
9、回流卷吸率
三、V形钝体热态试验
四、钝体尾迹回流区特性
一次风速
15 14.5 14 13.5 0 10 挡板偏角（度） 浓侧空气速度 淡侧空气速度 入口空气速度 20 30
燃烧器阻力损失系数
5 4 3 2 1 0 0 10 20 燃烧器挡板偏角(度) 浓侧 淡侧 总体 30
1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0 10 20 燃烧器挡板偏角（度） 30
浓淡风比
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 燃烧器挡板偏角（度）
淡侧煤粉质量浓度 入口煤粉质量浓度
煤粉质量浓度（kg/m3）
30
浓侧煤粉质量浓度
50
煤粉筛分特性（％）
40 30 20 10 0 R150
R90 偏角0度
R75 偏角10度 偏角20度
R53 偏最佳煤粉浓度的因素 （1）煤质 （2）一次风温 （3）锅炉负荷
2、最佳煤粉浓度确定方法 （1）火焰最高温度法 （2）最高温升方法 （3）最低着火特征温度方法
四、提高煤粉浓度的方法
一次风通道
大风箱
浓缩环
内二次风通道 外二次风通道
五、浓淡燃烧器改造
16 15.5