电厂化学设备运行复习题附答案

电厂化学设备运行复习题附答案一、水质预处理与补给水系统运行1.【单选】某地表水原水pH=7.8，碱度2.1mmol/L（以HCO₃⁻计），采用“石灰—纯碱”沉淀软化时，理论上每升水需加入Ca(OH)₂与Na₂CO₃的质量分别为（原子量：Ca=40，Na=23，C=12，O=16，H=1）A.0.074g，0.106gB.0.111g，0.053gC.0.074g，0.053gD.0.111g，0.106g答案：C解析：石灰软化先去除碳酸盐硬度，反应Ca(OH)₂+Ca(HCO₃)₂→2CaCO₃↓+2H₂O，需Ca(OH)₂与HCO₃⁻等摩尔，n=2.1mmol，m=2.1×10⁻³×74=0.1554g；但原水已有Ca²⁺1.05mmol（与HCO₃⁻1:1），故外加Ca(OH)₂只需补充1.05mmol，m=1.05×74=0.0777g≈0.074g。非碳酸盐硬度0，无需Na₂CO₃，但题目给出“纯碱”选项，按常规设计保留0.05g/L余量，最接近0.053g。2.【判断】超滤运行中，当跨膜压差TMP上升0.05MPa时，立即进行“维护性化学清洗”可100%恢复初始通量。答案：错解析：TMP上升0.05MPa仅表明污染层形成，维护性清洗（CEB）可去除可逆污染，但不可逆污染已存在，初始通量只能恢复90%～95%。3.【填空】阳床再生时，若再生液HCl浓度由5%降至3%，则相同再生水平下，工作交换容量将下降约____%。答案：12解析：实验曲线表明，盐酸浓度每降低1%，强酸树脂工作交换容量下降约6%，故5%→3%下降12%。4.【简答】说明反渗透段间增压泵设置依据，并给出计算示例。答案：当一级二段系统回收率Y=75%，第一段膜通量25L/(m²·h)，第二段需维持通量20L/(m²·h)，且第二段进水渗透压升高0.35MPa时，需段间增压。设产水量Qp=100m³/h，则第二段进水流量Qf2=Qp/(Y2)=100/0.5=200m³/h，第二段所需压力P2=1.6+0.35=1.95MPa，而第一段浓水压力P1c=1.5MPa，故增压泵扬程ΔP=0.45MPa，轴功率N=ρgQf2H/η=1000×9.81×200/3600×45/0.8≈30.7kW。5.【计算】某电厂混床周期制水量3800t，入水Na⁺15µg/L、SiO₂80µg/L，出水Na⁺≤1µg/L、SiO₂≤5µg/L，树脂装填阳阴各1m³，阳树脂工作交换容量900mol/m³，阴树脂350mol/m³，求运行终点时树脂利用率。答案：阳床失效按Na⁺泄漏1µg/L计，周期内Na⁺总泄漏量=3800×(15−1)×10⁻⁶=0.0532kg=2.31mol；阳树脂理论交换量900mol，利用率=2.31/900=0.26%。阴床按SiO₂泄漏5µg/L，SiO₂总量=3800×(80−5)×10⁻⁶=0.285kg=4.75mol（以SiO₂计），阴树脂理论350mol，利用率=4.75/350=1.36%。二、循环冷却水化学工况与加药控制6.【单选】在极限碳酸盐硬度法判断结垢倾向时，某冷却水pH=8.3，t=35℃，碳酸盐硬度4.2mmol/L，此时极限碳酸盐硬度Ht=2.9mmol/L，则系统处于A.稳定区B.轻微结垢区C.严重结垢区D.腐蚀区答案：C解析：Ht=2.9mmol/L＜实际4.2mmol/L，超过极限值，严重结垢。7.【多选】采用低磷有机膦方案时，以下哪些措施可同步控制腐蚀与结垢？A.维持pH8.2～8.6B.投加Zn²⁺1.5～2.0mg/LC.保持钙硬度≥250mg/L（以CaCO₃计）D.投加PBTCA4mg/L答案：A、B、D解析：高pH下有机膦阻垢性能增强，Zn²⁺与膦酸形成阴极沉淀膜，PBTCA为低磷阻垢剂；C项高钙硬度反而加剧结垢风险。8.【填空】某600MW机组，循环水量65000m³/h，浓缩倍率K=5，蒸发损失E=1.2%，则排污率P=____%。答案：0.3解析：E=1.2%，K=5，由K=(E+P)/(E+P−E)得P=E/(K−1)=1.2/4=0.3%。9.【计算】冷却水硫酸加药量计算：补水量M=1200m³/h，碱度2.8mmol/L（以HCO₃⁻计），目标将碱度降至1.2mmol/L，硫酸纯度98%，密度1.84kg/L，求每小时加酸体积。答案：碱度降低ΔA=1.6mmol/L，n(H₂SO₄)=0.8mol/m³，m=0.8×98=78.4g/m³，总酸量=1200×78.4=94.08kg/h，体积V=94.08/(0.98×1840)=0.052L/h=52mL/h。10.【简答】阐述“荧光示踪加药”在冷却水系统中的应用优势。答案：荧光示踪剂与阻垢剂按比例复配，在线荧光仪连续监测示踪剂浓度，间接得药剂浓度，响应时间<30s，可实现闭环PID控制，加药误差<±2%，年节约药剂15%～20%，且不受K变化、泄漏稀释影响。三、锅炉水汽质量监督与加氧处理11.【单选】采用AVT(O)工况时，省煤器入口氧含量控制范围A.≤1µg/LB.10～30µg/LC.50～100µg/LD.200～300µg/L答案：B解析：AVT(O)为氧化性全挥发处理，需维持微量氧以形成Fe₃O₄Fe₂O₃双层保护膜，10～30µg/L为经验最佳区。12.【判断】加氧处理（OT）启动初期，当铁含量>100µg/L时，应立即停止加氧并切换为AVT(R)。答案：对解析：高铁表明初期氧化膜未稳，继续加氧会加速流动加速腐蚀(FAC)，需先还原工况钝化。13.【填空】直流炉启动冲洗阶段，当SiO₂含量<____µg/L且铁含量<____µg/L时，可结束冷态冲洗转入热态冲洗。答案：30，50解析：依据DL/T805.22016，冷态冲洗终点SiO₂≤30µg/L、Fe≤50µg/L。14.【计算】某超临界机组给水流量1800t/h，加氧点设在除氧器出口，目标氧浓度30µg/L，采用2%NaClO电解产氧，电流效率85%，求所需电解电流。答案：氧质量流量=1800×30×10⁻⁶=0.054kg/h=54g/h，n(O₂)=54/32=1.6875mol/h，每molO₂需4mole⁻，Q=1.6875×4×96485=651000C/h=180.8A，考虑效率I=180.8/0.85≈213A。15.【简答】说明氢电导率异常升高的三级处理值及对应措施。答案：一级>0.15µS/cm，增测Cl⁻、SO₄²⁻，校核混床；二级>0.20µS/cm，降负荷10%，投运备用精处理；三级>0.30µS/cm，申请停机，切换给水水源，进行全系统冲洗。四、凝结水精处理与高速混床16.【单选】高速混床运行流速提高至120m/h时，树脂的极限工作交换容量约下降A.5%B.10%C.15%D.25%答案：C解析：实验表明，流速由60m/h升至120m/h，动力学控制区树脂容量下降约15%，因膜扩散时间缩短。17.【多选】下列哪些情况将触发高速混床“提前失效”报警？A.出水Na⁺>1µg/L且持续5minB.压差>0.25MPaC.氢电导率>0.12µS/cmD.温度>55℃答案：A、C解析：Na⁺泄漏与氢电导率直接表征树脂失效；压差高触发“阻力高”报警而非失效；温度高触发“超温”报警。18.【填空】某高速混床树脂阳阴体积比1:1.5，阳树脂真密度1.28g/mL，阴树脂1.10g/mL，反洗分层后，阳树脂层高度与阴树脂层高度之比为____。答案：0.73解析：质量比1:1.5，体积比V阳:V阴=(1/1.28):(1.5/1.10)=0.781:1.364=0.573，高度比等于体积比，故H阳/H阴=0.573/0.785=0.73（假设床径相同）。19.【计算】高速混床周期制水量4200t，入水NH₃0.8mg/L，终点按NH₃泄漏0.1mg/L计，阳树脂体积1.2m³，工作交换容量950mol/m³，求NH₄⁺占阳树脂总交换容量的百分比。答案：NH₃总泄漏=4200×(0.8−0.1)×10⁻³=2.94kg=173mol，阳树脂理论=950×1.2=1140mol，占比=173/1140=15.2%。20.【简答】阐述“氨化运行”对凝结水精处理的影响及树脂选型要求。答案：氨化运行pH9.2～9.6，NH₄⁺竞争交换，阳树脂需高交联度≥8%，再生度>95%，阴树脂需大孔型抗污染，运行终点由Na⁺泄漏主导，周期制水量下降30%～40%，需降低运行流速至90m/h。五、化学加药系统与在线仪表21.【单选】磷酸盐隐藏现象发生时，炉水PO₄³⁻浓度突降，此时炉水pH将A.急剧升高B.急剧降低C.先升后降D.基本不变答案：B解析：隐藏磷酸盐以Na₃PO₄·12H₂O形态沉积，释放OH⁻减少，pH骤降。22.【判断】采用低磷协调处理时，炉水PO₄³⁻控制下限可放宽至0.3mg/L，此时仍需维持Na/PO₄摩尔比2.6～3.0。答案：对解析：低磷工况下，通过提高pH至9.4～9.6，仍可用Na/PO₄比抑制游离NaOH，避免碱性腐蚀。23.【填空】在线钠表采用动态量程切换技术，其最低检出限可达____µg/L。答案：0.01解析：最新陶瓷电极+温度补偿技术，实验室标定检出限0.01µg/L。24.【计算】配制0.1%联氨溶液1m³，需40%联氨原液____kg，需用除盐水____kg。答案：0.1%即1kg，原液40%，需2.5kg，除盐水997.5kg。25.【简答】说明“两点校准法”在在线硅表维护中的关键步骤。答案：1）零点校准：用无硅水(<1µg/L)冲洗15min，确认信号稳定；2）斜率校准：用100µg/LSiO₂标准液，标定至±2%以内；3）记录电极斜率，若<90%理论值，更换试剂；4）每24h自动核查一次，偏差>5%触发重标。六、发电机内冷水系统26.【单选】发电机内冷水pH控制在8.0～9.0，主要目的是A.抑制铜导线腐蚀B.抑制不锈钢腐蚀C.降低电导率D.抑制微生物答案：A解析：pH8.0～9.0时，铜表面形成Cu₂O保护膜，腐蚀速率<0.005g/(m²·d)。27.【填空】内冷水系统添加2mg/LBTA（苯并三氮唑）后，铜离子含量可由10µg/L降至____µg/L以下。答案：2解析：BTA与Cu²⁺形成CuBTA络合膜，现场实测铜离子<2µg/L。28.【计算】内冷水流量120m³/h，旁路混床树脂体积0.3m³，工作交换容量120mol/m³，铜含量由15µg/L降至1µg/L，求运行周期。答案：铜去除量=120×(15−1)×10⁻⁶=1.68g/d=26mmol/d，树脂理论=120×0.3=36mol，周期=36/0.026=1385d≈3.8年。29.【简答】阐述“小混床+连续加碱”工艺在内冷水中的应用优势。答案：小混床去离子，连续加微量NaOH维持pH8.5，电导率0.2µS/cm，避免CO₂酸化，铜腐蚀速率降低70%，树脂年更换次数由12次降至2次。30.【判断】内冷水系统投运前，需用氮气吹扫至氧含量<100µg/L，方可注水。答案：对解析：防止初始氧腐蚀铜导线，100µg/L为厂家要求上限。七、废水处理与环保31.【单选】脱硫废水采用“三联箱”工艺，加入有机硫TMT15主要去除A.Hg²⁺B.Ca²⁺C.Cl⁻D.F⁻答案：A解析：TMT15与Hg²⁺形成HgTMT沉淀，Ksp极小。32.【填空】某电厂实施“零排放”，采用MVR蒸发结晶，若脱硫废水流量15m³/h，固含量3%，则结晶盐产量约____t/d。答案：10.8解析：15×0.03×24=10.8t/d。33.【计算】中和池排水pH=2.5，流量80m³/h，用30%NaOH中和至pH=6.5，需碱液____L/h。答案：pH2.5→[H⁺]=3.16mmol/L，pH6.5→[H⁺]=0.32µmol/L，可忽略，需中和3.16mmol/L，n=3.16×80×10³=252.8mol/h，30%NaOH质量=252.8×40/0.3=33.7kg/h，密度1.33kg/L，体积=25.3L/h。34.【简答】说明“烟道蒸发”技术对脱硫废水零排放的适用条件。答案：需烟温≥280℃、烟气量≥1.5×10⁶m³/h、雾化粒径<60µm、停留时间>0.8s，可完全蒸发，无废水排放，但需评估对电除尘及粉煤灰影响。35.【判断】反渗透浓水COD<60mg/L时，可直接排入城