电厂化学设备检修复习题及答案

电厂化学设备检修复习题及答案一、水质指标与预处理系统检修复习题1.单选题（1）某电厂阳床出水Na⁺突然由5μg/L升至120μg/L，最先应检查的在线仪表是（）。A.阳电导率表 B.钠表 C.硅表 D.pH表答案：B解析：阳床失效时Na⁺最先穿透，钠表响应最快；电导率变化滞后，硅表与pH表对Na⁺不敏感。（2）反渗透段间压差ΔP在三个月内由0.15MPa升至0.28MPa，且产水量下降10%，最可能的污染类型是（）。A.生物污染 B.无机结垢 C.有机污染 D.胶体污染答案：A解析：生物膜形成后段间压差持续升高，产水量缓慢下降；结垢通常表现为最后一段压差陡升，胶体污染初期产水量骤降。2.多选题（3）下列哪些措施可有效防止阳离子交换器“钠穿透”误判（）。A.再生前用除盐水正洗至出水Na⁺<20μg/L B.投运前关闭再生液进口阀 C.设置再生后慢洗步序 D.采用浮动床运行方式 E.在线钠表两点校准答案：A、C、E解析：B项与钠穿透无关；D项浮动床可提高再生度，但不能直接防止误判；A、C、E均能保证残余再生液排尽及仪表可靠。3.判断题（4）超滤膜SFP2660的完整性检测采用泡点法，泡点压力低于0.08MPa即判定破丝。（）答案：错误解析：SFP2660为外压式中空纤维，厂家规定泡点≥0.1MPa；0.08MPa为内压式标准。4.计算题（5）某厂混合床出力80m³/h，周期制水量12000m³，进水电导率0.08μS/cm，出水电导率0.055μS/cm，树脂总装填2.5m³（阳500L，阴2000L）。若阳树脂工作交换容量为1200mol/m³，求阳树脂实际利用率。答案：周期制水阳离子总负荷=（0.08–0.055）×80×12000×10⁻³/λ(25℃)=0.025×960×0.056=1.344mol阳树脂理论交换量=1.2×0.5=600mol利用率=1.344/600×100%=0.224%解析：计算时把电导差换算为阳离子增量，λ取0.056S·m²/mol；结果远低于1%，表明树脂已严重老化或再生度不足。5.简答题（6）写出“反渗透化学清洗四步法”并说明每步目的。答案：①低pH清洗（pH2–3，柠檬酸或盐酸）溶解碳酸盐及金属氧化物；②高pH清洗（pH11–12，NaOH+NaSDS）剥离生物膜及有机物；③杀菌清洗（0.1%NaClO或DBNPA）杀灭残余微生物；④纯水冲洗至电导率≤进水+1μS/cm，防止清洗剂残留。解析：顺序不可颠倒，先酸后碱可避免金属氢氧化物沉积；杀菌放在最后可最大限度减少氧化剂对聚酰胺膜的损伤。二、除盐系统故障诊断与检修1.单选题（7）阴床出水电导率正常但SiO₂超标，再生时最可能遗漏的步序是（）。A.进碱 B.置换 C.碱加热 D.小正洗答案：C解析：阴树脂对SiO₂的交换容量与温度强相关，冬季碱液未加热至35–40℃时，SiO₂洗脱不彻底。（8）高速混床投运48h后树脂分层界面消失，原因不可能是（）。A.阳树脂破碎 B.反洗强度过大 C.阴树脂密度牌号错误 D.再生用碱含Fe³⁺高答案：D解析：Fe³⁺污染阴树脂会导致交换容量下降，但不会改变颗粒密度，故与分层界面消失无关。2.多选题（9）下列现象中，可判定混床“交叉污染”的是（）。A.再生后阳树脂呈深绿色 B.出水中Cl⁻高于进水20% C.再生废液pH呈酸性 D.周期制水量下降30% E.树脂取样灼烧残渣>0.1%答案：A、B、C解析：深绿色为Cr³⁺或Cu²⁺污染，Cl⁻升高说明阴树脂中混入阳再生液HCl；废液酸说明阳树脂混入碱；D、E为非特异性表现。3.案例分析题（10）某厂一级除盐阳床+阴床+混床系统，检修后启动出现“阴床出水电导率骤升至6μS/cm，SiO₂<5μg/L，pH9.2”。列出三步最快定位故障的试验并给出预期结果。答案：①阴床入口水样加酚酞呈红色→说明阳床漏钠严重，阴床出水中和生成NaOH；②阳床出口Na表在线值>100μg/L→确认阳床失效；③取阴树脂5mL于试管，加1mol/LHCl5mL，振荡后测上清液Na⁺→若Na⁺>500μg/L，则阴树脂已被Na⁺污染，需重新再生。解析：电导高+pH高+SiO₂低，经典“阳床漏钠”画像；三步试验可在30min内完成，避免盲目拆检。4.计算题（11）某阴床内径2.5m，树脂层高1.6m，阴树脂工作交换容量为400mol/m³，进水中SiO₂=8mg/L，CO₂=12mg/L，流速20m/h，求周期制水量（设SiO₂、CO₂全部去除）。答案：截面积=π×(2.5/2)²=4.91m²体积=4.91×1.6=7.85m³总交换容量=400×7.85=3140molSiO₂负荷=8/60=0.133mmol/L，CO₂负荷=12/44=0.273mmol/L合计0.406mmol/L=0.406mol/m³周期制水量=3140/0.406=7734m³解析：注意CO₂以HCO₃⁻形式被OH型树脂交换，需计入总阴离子负荷。三、凝结水精处理系统检修1.单选题（12）高速混床运行压差由0.12MPa升至0.22MPa，但树脂捕捉器压差无变化，应优先检查（）。A.树脂破碎率 B.水帽缝隙 C.再循环泵滤网 D.粉末树脂覆盖层答案：A解析：树脂破碎后细颗粒堵塞床层内部通道，捕捉器压差不变说明无树脂泄漏。（13）粉末树脂（Powdex）系统投运后出水中Fe>1000μg/L，最可能原因是（）。A.铺膜压力低 B.铺膜流量高 C.前置过滤器失效 D.凝结水温度>55℃答案：C解析：前置过滤器（磁棒或管式）失效导致铁腐蚀产物直接进入，粉末树脂对胶体铁捕集能力有限。2.多选题（14）下列哪些情况必须立即退出高速混床运行（）。A.出水Na⁺>3μg/L B.压差>0.3MPa C.树脂捕捉器压差>0.05MPa D.混床出口电导率>0.08μS/cm E.混床入口温度>65℃答案：B、C、E解析：A、D为一级除盐指标，高速混床允许Na⁺<5μg/L、电导率<0.1μS/cm；温度>65℃易使树脂老化，压差高存在水帽破裂风险。3.判断题（15）凝结水混床树脂再生时，若碱加热器故障，可用蒸汽直接通入碱计量箱加热。（）答案：错误解析：蒸汽直接通入会导致碱液局部过热，树脂磺酸基团脱落，且计量箱内衬易开裂。4.简答题（16）写出“高速混床空气擦洗法”操作要点及注意事项。答案：操作要点：①关闭进出口阀，开启排气阀，排水至树脂层上200mm；②通入无油干燥压缩空气，强度2.5–3Nm³/(m²·min)，持续5min；③停气快速排水，利用气泡爆裂剥离污物；④重复3–5次至排出水清澈。注意事项：空气必须经活性炭过滤器除油；每次擦洗后需小流量反洗防止树脂乱层；冬季水温<10℃时擦洗效果差，需升温至15℃以上。5.计算题（17）某350MW机组凝结水量550t/h，Fe=1500μg/L，采用粉末树脂铺膜过滤，膜厚6mm，面积28m²，粉末树脂堆积密度0.25g/cm³，Fe去除率按90%计，求单周期最长运行时间（Fe泄漏至50μg/L即结束）。答案：Fe捕集量=550×1000×(1500–50)×90%×10⁻⁶=717.75g/h膜质量=28×10⁴×0.6×0.25=42000g理论运行时间=42000/717.75=58.5h解析：实际运行需考虑压差升高至0.15MPa或48h先到者为准，故取48h。四、冷却水系统与加药设备检修1.单选题（18）循环水采用膦系缓蚀阻垢剂，浓缩倍率4.5倍，若补充水Ca²⁺=40mg/L，极限碳酸盐硬度按公式Hlim=（8.0+0.15×TDS）mg/L计算，TDS=800mg/L，则判断（）。A.不结垢 B.轻微结垢 C.严重结垢 D.需加酸调pH答案：B解析：Hlim=8+0.15×800=128mg/L（以CaCO₃计），循环水Ca²⁺=40×4.5=180mg/L>128mg/L，属轻微结垢，需调整配方或加酸。（19）次氯酸钠发生器电解槽阳极涂层（RuO₂TiO₂）局部脱落，最直接后果是（）。A.电流效率下降 B.阳极钝化 C.阴极结垢 D.产氯量升高答案：A解析：活性涂层脱落导致析氧副反应增加，电流效率下降；阴极结垢与硬度有关，非直接后果。2.多选题（20）下列哪些措施可降低循环水系统“白锈”风险（）。A.提高pH至9.0 B.降低浓缩倍率 C.投加锌盐 D.提高流速>1.5m/s E.使用磷酸盐缓蚀剂答案：B、C、D解析：白锈为Zn(OH)₂沉积，高pH促进沉淀；降低倍率、加锌盐形成保护膜、提高流速均可抑制。3.案例分析题（21）某厂循环水塔池液位突降，加药泵出口压力由0.45MPa升至0.7MPa，流量由120L/h降至40L/h，列出三步排查。答案：①检查泵入口Y型过滤器→若堵塞则清洗；②校验安全阀是否误开→若回流量大则调整；③核对加药管线是否结晶（膦酸盐低温析出）→用50℃热水冲洗管线。解析：压力升高+流量下降，典型“堵”故障；按“入口→出口→结晶”顺序排查，30min可定位。4.计算题（22）循环水量30000m³/h，浓缩倍率4.0，补充水Cl⁻=25mg/L，若要求循环水Cl⁻<150mg/L，求最大蒸发损失率。答案：循环水Cl⁻=25×4=100mg/L<150mg/L，故倍率4.0已满足；蒸发损失E=（C1）×B/C，令B=0，则E=（41）×P/4，无风吹损失时E=0.75%解析：按物料衡算Cl⁻×补充量=Cl⁻循环×排污水量，公式推导得E≤0.75%。五、热力设备化学监督与检修1.单选题（23）锅炉水冷壁割管样呈“贝壳状”裂纹，垢样分析CuO=2.3%，最可能腐蚀类型为（）。A.酸性腐蚀 B.苛性脆化 C.氢脆 D.应力腐蚀答案：D解析：CuO>1%表明局部过热，贝壳纹为NaOHNaClO₃应力腐蚀特征；酸性腐蚀CuO低，氢脆裂纹平直。（24）汽包炉磷酸盐处理，炉水PO₄³⁻=1mg/L，pH=9.0，可判断（）。A.磷酸盐不足 B.存在游离NaOH C.存在隐藏现象 D.需加Na₃PO₄答案：C解析：低PO₄³⁻+低pH，磷酸盐已沉积在垢下，属“隐藏”现象；若游离NaOH存在则pH>10。2.多选题（25）下列哪些措施可降低过热器氧化皮生成速率（）。A.控制蒸汽pH=9.2–9.6 B.降低主汽温至540℃ C.停机时干风保养 D.增加凝结水精处理混床运行台数 E.使用18Cr8Ti管材答案：A、B、C、D解析：E项材料升级有效，但不属化学监督范畴；其余均为化学/运行手段。3.判断题（26）采用AVT(O)处理时，给水联氨>30μg/L即可完全防止氧腐蚀。（）答案：错误解析：联氨>30μg/L仅保证化学除氧，若存在流动加速腐蚀（FAC），仍需提高pH至9.2–9.4。4.简答题（27）写出“锅炉酸洗后钝化液排放”环保控制指标及检测方法。答案：指标：总Fe<1mg/L，COD<50mg/L，pH6–9，F⁻<10mg/L（若用HF）。检测方法：总Fe——邻菲啰啉分光光度法（GB/T14427）；COD——快速消解分光光度法（HJ/T399）；pH——玻璃电极法（GB/T6920）；F⁻——离子选择电极法（GB/T7484）。解析：钝化液含大量Fe³⁺及有机络合剂，需中和沉淀+氧化处理达标后方可排放。5.计算题（28）某超临界机组给水流量900t/h，O₂=5μg/L，采用联氨除氧，反应式N₂H₄+O₂→N₂+2H₂O，求每小时理论联氨消耗量。答案：摩尔比1:1，O₂摩尔质量32g/mol，N₂H₄摩尔质量32g/molO₂质量流量=900×1000×5×10⁻⁶=4500g/h联氨消耗=4500g/h=4.5kg/h解析：实际加药需考虑1.5–2.0倍过剩量，故运行加药量7–9kg/h。六、化学仪表与自动控制系统1.单选题（29）在线溶氧表（原电池法）指示值突然降至零，最先应（）。A.更换电解液 B.检查水样流量 C.校准零点 D.更换透氧膜答案：B解析：流量<100mL/min时信号趋零；其余项为后续步骤。（30）硅表采用钼蓝法，若显色槽出口出现棕色沉淀，最可能原因是（）。A.水样Fe³⁺>100μg/L B.钼酸铵失效 C.草酸未加 D.还原剂过量答案：A解析：Fe³⁺与钼酸生成棕色磷钼酸铁沉淀；草酸可掩蔽Fe³⁺，未加时干扰显色。2.多选题（31）下列哪些做法可提高在线pH表测量准确性（）。A.采用三复合电极 B.水样温度补偿至25℃ C.每月用pH6.86、9.18缓冲液两点校准 D.保持流速150mL/min E.电极保存在除盐水中答案：A、B、C、D解析：E项应保存在饱和KCl中，否则液接界干涸。3.判断题（32）电导率电极常数K=0.1cm⁻¹，用于测量0.05μS/cm超纯水时，必须采用同轴电极并屏蔽电缆。（）答案：正确解析：低电导测量易受电缆电容干扰，同轴结构+屏蔽可降低背景噪声。4.简答题（33）写出“在线钠表动态校准法”步骤并给出接受标准。答案：步骤：①用无钠水冲洗系统至<0.5μg/L；②投入10μg/LNa⁺标准液，待读数稳定记录C₁；③投入50μg/L标准液，记录C₂；④计算斜率S=(C₂–C₁)/(50–10)，要求0.9<S<1.1；⑤回测10μg/L，偏差<±5%即合格。解析：动态校准模拟实际水样连续流动，避免静态校准的吸附误差。5.计算题（34）某硅表标准曲线方程A=0.0185C+0.002（A吸光度，Cμg/L），测样时A=0.145，空白A₀=0.003，求水样SiO₂浓度及相对扩展不确定度（给定标准曲线残差s=0.004，n=6，k=2）。答案：净吸光度=0.145–0.003=0.142C=(0.142–0.002)/0.0185=7.57μg/L不确定度u(c)=s/0.0185×√(1+1/n+(0.142–Ā)²/Sxx)=0.22μg/LU=k×u(c)=0.44μg/L结果：7.6±0.4μg/L（k=2）解析：按JJG705线性最小二乘法评定，扩展不确定度保留一位有效数字。七、安全与环保技术1.单选题（35）盐酸储罐呼吸阀排放口应设置（）。A.水封+碱液吸收 B.活性炭吸附 C.冷凝器 D.阻火器答案：A解析：HCl气体易溶于水，水封+碱吸收效率>95%，且防回火。（36）废氨水（NH₃=5%）中和至pH=7，理论上需加入31%盐酸质量比为（）。A.0.8:1 B.1.1:1 C.1.4:1 D.1.7:1答案：B解析：按NH₃+HCl→NH₄Cl