(2025年)G3锅炉水处理考试及答案

(2025年)G3锅炉水处理考试及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下关于锅炉水质指标中“溶解氧”的描述，正确的是（）A.溶解氧含量越高，金属腐蚀速率越慢B.低压锅炉给水溶解氧应≤0.1mg/L（GB/T1576-2018）C.溶解氧检测需在水样冷却至25℃后进行D.亚硫酸钠是常用的除氧剂，投加量与溶解氧含量无关答案：B2.某工业锅炉采用钠离子交换法处理给水，当树脂层出现“穿透”时，表现为（）A.软化水硬度突然升高B.树脂体积膨胀超过30%C.再生用盐液浓度低于5%D.交换柱压力降持续降低答案：A3.锅水pH值控制在10-12的主要目的是（）A.防止酸性腐蚀B.促进钙镁离子沉淀C.抑制硅酸盐水解D.提高蒸汽品质答案：A（注：pH>10可抑制H+引起的酸性腐蚀，同时维持金属表面钝化膜；促进沉淀主要依赖磷酸盐等药剂）4.反渗透（RO）系统运行中，产水电导率突然升高的可能原因是（）A.进水压力低于设计值B.膜元件发生氧化损伤C.阻垢剂投加量过大D.浓水排放量增加答案：B（氧化损伤会破坏膜的选择性，导致盐分泄漏）5.采用磷酸盐处理的锅炉，锅水磷酸根含量过低时，最可能出现的问题是（）A.汽水共腾B.酸性腐蚀C.钙镁离子结垢D.碱度超标答案：C（磷酸盐不足时，钙镁离子无法形成水渣，易在受热面结垢）6.以下关于锅炉排污的描述，错误的是（）A.连续排污主要排除锅水表面的高浓度盐分B.定期排污应在锅炉低负荷时进行C.排污率计算公式为（给水电导率-锅水电导率）/（锅水电导率-排污水电导率）×100%D.排污量过大可能导致锅炉水位波动答案：C（正确公式应为：排污率=（锅水某离子浓度-给水某离子浓度）/（排污水某离子浓度-锅水某离子浓度）×100%）7.锅炉给水采用联氨除氧时，控制联氨过剩量的主要原因是（）A.联氨过量会导致锅水pH值降低B.防止联氨分解产生有害气体C.避免药剂浪费及可能的金属腐蚀D.联氨与磷酸盐反应提供沉淀答案：C（联氨过量可能分解产生NH3，加剧铜合金腐蚀）8.某锅炉锅水碱度为18mmol/L（以CaCO3计），远超标准上限（≤14mmol/L），可能的原因是（）A.给水硬度长期超标B.磷酸盐投加量过大C.补水量突然增加D.连续排污阀未全开答案：D（排污不足会导致锅水浓缩，碱度累积）9.离子交换树脂再生时，采用逆流再生比顺流再生效果好的主要原因是（）A.再生剂与树脂接触时间更长B.避免已再生树脂被上层失效树脂污染C.再生剂浓度可以更低D.操作更简便答案：B（逆流再生时，再生液从底部进入，上层失效树脂先接触新鲜再生剂，下层已再生树脂不易被污染）10.锅炉蒸汽品质恶化（如钠含量超标）的直接危害是（）A.增加给水泵能耗B.导致过热器结盐垢C.降低锅炉热效率D.加速省煤器腐蚀答案：B（蒸汽携带的盐分在过热器高温区析出，形成坚硬盐垢）11.以下水质指标中，不属于《工业锅炉水质》（GB/T1576-2018）对承压热水锅炉强制要求的是（）A.溶解氧B.pH（25℃）C.悬浮物D.硬度答案：C（热水锅炉主要控制硬度、溶解氧、pH，悬浮物要求仅针对蒸汽锅炉）12.采用石灰-纯碱法软化水时，石灰的主要作用是（）A.去除非碳酸盐硬度B.降低水的碱度C.沉淀碳酸盐硬度中的Ca2+D.吸附水中有机物答案：C（石灰[Ca(OH)2]与水中HCO3-反应提供CaCO3沉淀，去除碳酸盐硬度中的Ca2+）13.锅炉水处理系统中，除氧器运行时排汽管冒大量蒸汽的可能原因是（）A.进水量过小B.加热蒸汽压力过高C.除氧器水位过低D.排汽阀开度不足答案：B（蒸汽压力过高会导致过量蒸汽未参与除氧即排出）14.锅水氯离子含量监测的主要目的是（）A.间接监控锅水浓缩程度B.防止氯离子与铁反应提供FeCl3C.控制亚硫酸钠的投加量D.评估树脂交换容量答案：A（氯离子为非结垢离子，其浓度变化反映锅水浓缩倍数，用于调整排污量）15.以下关于EDI（电去离子）技术的描述，错误的是（）A.无需化学再生B.可连续产水C.对进水硬度要求低D.适用于高纯水制备答案：C（EDI对进水硬度要求严格，通常需≤0.5mmol/L，否则易结垢损坏膜堆）16.锅炉运行中，若发现省煤器出口水温低于对应压力下饱和温度30℃以上，可能的问题是（）A.给水流量过大B.省煤器内部结垢C.排烟温度过低D.安全阀泄漏答案：B（结垢导致传热效率下降，水温升幅不足）17.采用氢-钠串联离子交换法处理水时，氢床的主要作用是（）A.去除水中所有阳离子B.降低水的碱度C.提高出水pH值D.减少再生剂用量答案：B（氢床交换出H+，与水中HCO3-反应提供CO2，降低碱度）18.锅水表面张力过大时，最可能引发的现象是（）A.汽水共腾B.氧腐蚀C.苛性脆化D.酸腐蚀答案：A（表面张力大易形成稳定泡沫，导致蒸汽带水）19.锅炉化学清洗后，钝化处理的主要目的是（）A.去除残留的氧化铁B.在金属表面形成保护膜C.中和清洗液的酸性D.提高锅水碱度答案：B（钝化使金属表面形成致密氧化膜，防止清洗后快速腐蚀）20.以下关于锅炉水处理药剂储存的要求，错误的是（）A.亚硫酸钠应密封保存，防止氧化B.磷酸盐可与酸类药剂混存C.联氨需存放在阴凉避光处D.阻垢剂应避免高温暴晒答案：B（磷酸盐与酸类混存可能发生反应，降低药效）二、判断题（每题1分，共10分）1.锅炉给水的硬度指标是指水中钙、镁离子的总浓度，单位通常为mmol/L。（√）2.反渗透系统中，回收率越高，浓水侧结垢风险越低。（×，回收率高会导致浓水离子浓度升高，结垢风险增加）3.锅水pH值低于10时，金属表面的Fe3O4钝化膜会被破坏，加剧腐蚀。（√）4.离子交换树脂的工作交换容量一般大于全交换容量。（×，工作交换容量受运行条件限制，小于全交换容量）5.连续排污的管口应设在锅水浓度最高的区域，通常位于汽包蒸发面附近。（√）6.采用热力除氧时，水的温度越高，溶解氧的溶解度越低，因此应将水加热至105-110℃。（√）7.锅炉排污率是指排污水量占锅炉蒸发量的百分比，一般控制在5%-10%。（√）8.锅水中的硅酸根含量过高会导致蒸汽携带硅酸，在汽轮机叶片上形成难溶的硅酸盐垢。（√）9.钠离子交换树脂失效后，可用浓度为8%-10%的NaOH溶液再生。（×，钠型树脂用NaCl溶液再生）10.锅炉水处理人员应定期检查加药装置的运行情况，确保药剂投加量与实际水质需求匹配。（√）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述锅水磷酸盐处理的原理及控制要点。答：原理：向锅水中投加磷酸盐（如磷酸三钠），与水中的钙、镁离子反应提供松散的水渣（如羟基磷灰石[Ca10(OH)2(PO4)6]），随排污排出，防止其在受热面结垢。同时，磷酸盐可维持锅水一定的碱度（pH10-12），抑制金属腐蚀。控制要点：①磷酸根浓度控制在5-15mg/L（高压锅炉更低），过低易结垢，过高可能导致磷酸盐“隐藏”现象（高温下析出，低温下溶解，引起局部浓缩腐蚀）；②维持锅水pH在10-12，避免酸性或碱性腐蚀；③与排污配合，及时排出提供的水渣；④防止过量磷酸盐与锅炉水中的其他离子（如Mg2+）反应提供黏附性强的磷酸镁垢。2.反渗透膜污染的主要类型及预防措施有哪些？答：主要污染类型：①无机结垢：CaCO3、CaSO4、BaSO4等在浓水侧析出；②胶体污染：铁、铝的氢氧化物，硅胶体等堵塞膜孔；③有机物污染：腐殖酸、蛋白质等吸附在膜表面；④微生物污染：细菌、藻类在膜表面繁殖形成生物膜。预防措施：①预处理：通过混凝、沉淀、过滤去除悬浮物和胶体；调节pH防止结垢（如加酸降低HCO3-浓度）；投加阻垢剂抑制结垢；②控制运行参数：合理设定回收率（一般不超过75%），避免浓水离子过度浓缩；③定期清洗：根据污染类型选择酸（如柠檬酸）、碱（如NaOH）或氧化剂（如次氯酸钠）清洗膜组件；④微生物控制：对进水进行杀菌处理（如紫外线、臭氧），定期用杀菌剂清洗膜系统。3.锅炉汽水共腾的现象、原因及处理步骤是什么？答：现象：①汽包水位剧烈波动，就地水位计看不清水位；②蒸汽管道内有水击声；③蒸汽品质恶化（如含盐量、钠含量骤增）；④过热蒸汽温度急剧下降。原因：①锅水含盐量过高（如排污不足、补给水水质差）；②锅水表面张力过大（如有机物、油脂污染）；③锅炉负荷突然增加（汽水分离效果下降）；④汽水分离器故障（无法有效分离蒸汽和水）。处理步骤：①立即降低锅炉负荷，减少蒸发量；②全开连续排污阀，必要时开启定期排污阀，加强排污；③通知化水岗位检测锅水水质，若含盐量过高，增加上水量（但需注意水位）；④开启蒸汽管道疏水阀，防止水击；⑤待锅水水质改善、水位稳定后，逐步恢复负荷；⑥检查汽水分离器，若有故障及时修复。4.简述离子交换树脂的污染类型及复苏方法。答：污染类型及复苏方法：①铁污染：树脂颜色变深（棕褐色），交换容量下降。复苏方法：用10%盐酸溶液浸泡（同时加入0.5%亚硫酸钠防止Fe3+氧化树脂），再用清水冲洗；②有机物污染：树脂颜色变深（暗褐色），水耗增加。复苏方法：用NaOH溶液（浓度2%-4%）浸泡（温度40-50℃），或采用NaCl与NaOH混合溶液（10%NaCl+4%NaOH）再生；③硅污染：树脂颗粒表面形成硅胶，导致结块。复苏方法：用4%NaOH溶液加热至40-50℃浸泡，反复清洗至排液无硅胶；④微生物污染：树脂层发黏，有异味。复苏方法：用1%甲醛溶液或0.1%次氯酸钠溶液浸泡杀菌，再用清水冲洗。5.锅炉给水除氧的必要性及常用除氧方法有哪些？答：必要性：水中溶解氧是造成锅炉金属腐蚀的主要因素之一，尤其是在高温下，氧腐蚀速率显著加快，会导致省煤器、下降管、汽包等部位出现点蚀、溃疡，甚至穿孔，严重威胁锅炉安全。常用除氧方法：①热力除氧：利用“亨利定律”，将水加热至对应压力下的饱和温度，使溶解氧的溶解度降至接近0（≤0.1mg/L），适用于中高压锅炉；②化学除氧：投加还原剂（如亚硫酸钠、联氨、二甲基酮肟）与氧反应，亚硫酸钠适用于低压锅炉（反应提供Na2SO4），联氨适用于高压锅炉（反应提供N2和H2O，无残留）；③真空除氧：通过降低水面压力，使水在较低温度下沸腾脱气，适用于小型低压锅炉；④解析除氧：利用惰性气体（如氮气）携带水中的氧，再通过催化剂反应除去气体中的氧，循环使用，适用于对水质要求不高的锅炉。四、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某企业一台DZL4-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉（额定蒸发量4t/h，工作压力1.25MPa），近期出现以下问题：①过热蒸汽温度比正常低15℃；②省煤器进口水温与出口水温温差仅10℃（正常应为25-30℃）；③锅水磷酸根含量持续低于3mg/L（标准5-15mg/L）。经检测，给水硬度0.03mmol/L（标准≤0.03mmol/L，合格），锅水氯离子含量由200mg/L升至450mg/L（原排污率约3%）。问题：分析上述现象的可能原因，并提出处理措施。答：可能原因分析：（1）过热蒸汽温度降低：省煤器出口水温升幅不足，导致进入汽包的给水温度低，需要更多燃料加热水至饱和温度，蒸发量分配给过热蒸汽的热量减少；同时，若锅水结垢，会降低蒸发受热面的传热效率，饱和蒸汽温度下降，进而导致过热蒸汽温度降低。（2）省煤器温差小：省煤器内部结垢（如钙镁水垢、铁垢），传热系数下降，给水吸热减少；或给水流量过大（超过设计流量），流速过快，停留时间短，吸热不足。（3）锅水磷酸根低：磷酸盐投加量不足（加药泵故障、药剂浓度配制错误）；锅水浓缩倍数增加（排污率降低），导致磷酸盐被过度稀释（但本案例中氯离子升高，说明浓缩倍数增加，正常情况下磷酸根也应升高，因此更可能是投加量不足或磷酸盐与其他离子反应消耗）；锅水pH过低，磷酸盐水解（如pH<9时，PO43-易转化为HPO42-，与钙镁离子结合能力下降）。（4）氯离子升高：排污率降低（如排污阀堵塞、操作中减少排污），导致锅水浓缩，氯离子累积（氯离子为非结垢离子，浓度与排污率成反比）。处理措施：①检查省煤器：通过酸洗或机械清洗去除内部结垢（需停炉进行）；检测给水铁离子含量（若过高，需加强除铁）；②调整排污率：计算实际排污率（排污率=（锅水Cl--给水Cl-）/（排污水Cl--锅水Cl-）×100%，假设排污水Cl-≈锅水Cl-，则排污率≈（450-给水Cl-）/（450-450）不成立，实际应通过增加排污量降低锅水Cl-至200-300mg/L）；③检查加药系统：校验加药泵流量，确认药剂浓度（如磷酸三钠溶液浓度是否准确）；检测锅水pH（应控制在10-12），若偏低，适当增加氢氧化钠投加量；④监测蒸汽品质：增加对过热蒸汽盐含量的检测，若含盐量升高，需加强汽水分离装置的检查（如波形板分离器是否堵塞）。案例2：某热电厂一台130t/h高压锅炉（工作压力9.8MPa），采用反渗透+一级除盐（阳床+阴床）+混床的水处理工艺，近期发现混床周期制水量由2000m³降至800m³，且出水硅含量由<10μg/L升至50μg/L。问题：分析混床制水量下降及硅超标可能的原因，并提出解决措施。答：可能原因分析：（1）混床制水量下降：①进水水质恶化：反渗透产水电导率升高（如RO膜老化、破损），导致一级除盐负荷增加，阴、阳床失效加快，混床进水离子浓度升高；②树脂污染：阴树脂可能受有机物、硅污染（高压锅炉对硅要求严格），阳树脂受铁污染，交换容量下降；③树脂分层不彻底：再生时阴阳树脂分层不清，导致交叉污染（阳树脂残留阴树脂，阴树脂残留阳树脂），再