2025年煤气化工艺考试题及答案

2025年煤气化工艺考试题及答案一、单选题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.在Shell干煤粉气化炉中，煤粉输送采用的气体介质通常是A.氮气B.二氧化碳C.空气D.水蒸气答案：A解析：Shell工艺采用高压氮气作为煤粉载气，既防止煤粉自燃，又避免氧含量过高引起爆炸。2.水煤浆气化炉中，水煤浆质量浓度一般控制在A.45%～50%B.55%～65%C.70%～75%D.80%～85%答案：B解析：浓度过低影响冷煤气效率，过高则黏度骤升，输送与雾化困难，55%～65%为工程最佳区间。3.下列哪项不是Texaco气化工艺的典型特征A.下行水膜壁B.激冷流程C.废锅流程可选D.干法进料答案：D解析：Texaco采用水煤浆湿法进料，干法进料为Shell、GSP等工艺特征。4.煤气化过程中，决定碳转化率的首要动力学因素是A.气化温度B.煤浆浓度C.氧煤比D.气化压力答案：A解析：温度升高直接加快碳与气化剂反应速率，对碳转化率影响最显著。5.对于高灰熔点煤，为降低灰熔点最常添加的助熔剂是A.CaCO₃B.Fe₂O₃C.MgOD.Na₂CO₃答案：B解析：Fe₂O₃可与灰中SiO₂、Al₂O₃形成低熔点共晶，添加量一般2%～4%即可降熔点80～120℃。6.气化炉出口合成气中，有效气(CO+H₂)体积分数最高的工艺是A.Lurgi固定床B.BGL熔渣床C.Shell气流床D.常压UGI答案：C解析：Shell气流床高温（1500℃以上）、短停留，甲烷<0.1%，有效气可达90%以上。7.下列关于气化炉耐火砖蚀损机理的描述，正确的是A.仅受化学熔蚀B.仅受机械冲刷C.化学熔蚀与机械冲刷协同作用D.热胀冷缩主导答案：C解析：高温熔渣渗透砖体产生化学熔蚀，同时高速气流夹带颗粒造成机械冲刷，两者协同加速蚀损。8.在废锅流程中，合成气冷却到350℃左右的主要目的是A.防止甲烷化B.防止NH₄Cl结晶堵塞C.防止COS水解D.防止BTX冷凝答案：B解析：350℃低于NH₄Cl升华点，可使其以固体形式被捕获，避免后续换热器堵塞。9.下列哪种污染物采用Claus+SCOT组合工艺去除最为经济A.HCNB.NH₃C.H₂SD.COS答案：C解析：Claus回收元素硫，SCOT将尾气中SO₂还原为H₂S后返回Claus，总硫回收率>99.5%。10.煤气化装置中，锁斗循环时间缩短会直接导致A.煤粉水分升高B.氧耗下降C.锁斗阀门磨损加剧D.冷煤气效率提高答案：C解析：循环时间缩短意味着阀门动作频次增加，高压差下冲刷磨损指数级上升。11.采用湿法洗涤时，合成气中尘含量可降至A.<1mg/Nm³B.<10mg/Nm³C.<50mg/Nm³D.<100mg/Nm³答案：A解析：文丘里+填料塔组合可将尘降至1mg/Nm³以下，满足后续变换、甲醇合成催化剂要求。12.下列关于气化炉水冷壁汽包蒸汽产量波动的说法，错误的是A.与氧煤比变化有关B.与煤浆浓度变化有关C.与激冷水量变化无关D.与炉膛挂渣厚度有关答案：C解析：激冷水量变化影响炉膛热通量，进而改变水冷壁吸热量，蒸汽产量随之波动。13.煤的哈氏可磨性指数(HGI)从50提高到70，则磨煤机功耗A.增加约20%B.降低约20%C.增加约40%D.降低约40%答案：D解析：HGI与功耗呈反比关系，ΔHGI=20对应功耗变化约40%，工程估算公式：P₂/P₁=(HGI₁/HGI₂)^0.8。14.下列哪项不是气化炉紧急停车ESD触发条件A.炉膛负压>+3kPaB.氧管线流量低低C.煤浆泵出口压力低低D.汽包液位低低答案：A解析：气流床气化炉为微正压操作，炉膛负压不可能出现+3kPa，逻辑组态中无此条件。15.在相同负荷下，提高气化压力会A.降低甲烷含量B.提高CO₂含量C.降低比氧耗D.提高冷煤气效率答案：C解析：压力升高加快气化反应速率，碳转化率提高，单位质量煤耗氧下降，比氧耗降低。16.下列关于黑水闪蒸的说法正确的是A.高压闪蒸压力越低越好B.真空闪蒸可完全除硬C.多级闪蒸可回收热量D.闪蒸无法降低COD答案：C解析：三级闪蒸逐级降压，高温水显热转化为低压蒸汽，可用于除氧器或供暖。17.采用甲烷化工艺制SNG时，要求合成气中(CO+H₂)/CH₄摩尔比A.<0.1B.≈1.0C.≈3.0D.>5.0答案：C解析：甲烷化反应CO+3H₂→CH₄+H₂O，理论消耗比3:1，考虑变换后比例接近3。18.下列关于气化炉挂渣“以渣抗渣”机理的描述，正确的是A.渣层增厚导热系数增大B.渣层表面温度低于临界黏度温度C.渣层起到隔热保护耐火层作用D.渣层越薄越稳定答案：C解析：稳定渣层可降低热面温度500℃以上，减缓耐火砖熔蚀，实现“以渣抗渣”。19.在相同煤种条件下，气流床与固定床相比，废水氨氮浓度A.高5～10倍B.低5～10倍C.基本一致D.低50倍以上答案：A解析：气流床高温使煤中氮转化为NH₃比例高，废水中氨氮可达5000～8000mg/L，固定床仅500～1000mg/L。20.下列哪项不是影响水煤浆表观黏度的因素A.煤粉粒度分布B.添加剂类型C.剪切速率D.氧纯度答案：D解析：氧纯度影响气化反应，但不改变浆体流变特性。21.采用废锅流程时，合成气中H₂S对废锅管材的主要腐蚀形式为A.均匀腐蚀B.点蚀C.硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)D.晶间腐蚀答案：C解析：高温H₂S与水分共存，管材处于湿硫化氢环境，易发生SSCC。22.下列关于气化炉启动升温曲线的说法，正确的是A.升温速率越快越好B.150℃恒温为了脱除游离水C.350℃恒温为了脱除结晶水D.1000℃恒温为了烧尽残碳答案：B解析：150℃左右游离水蒸发，需恒温防止蒸汽突沸造成衬里剥落。23.在Shell炉中，中心氧占总氧比例提高会A.降低炉膛峰值温度B.提高甲烷产率C.提高碳转化率D.降低比煤耗答案：C解析：中心氧比例提高，火焰中心温度升高，煤粉停留时间延长，碳转化率提高。24.下列关于气化炉在线监测指标的说法，错误的是A.炉膛温差可判断挂渣均匀性B.合成气甲烷含量可判断炉温高低C.汽包电导率可判断水冷壁泄漏D.合成气氢碳比可判断氧煤比答案：D解析：氢碳比主要受煤种、水蒸气量影响，不能单独判断氧煤比。25.煤浆添加剂中，属于离子型分散剂的是A.萘磺酸盐甲醛缩合物B.聚乙烯醇C.羧甲基纤维素D.黄原胶答案：A解析：萘磺酸盐类为阴离子表面活性剂，通过静电斥力降低浆体黏度。26.下列关于气化炉耐火砖“渣指”试验的描述，正确的是A.渣指越高抗蚀性越差B.渣指与灰化学成分无关C.渣指测试温度1500℃D.渣指用于评价砖体热导率答案：A解析：渣指=灰渣渗透深度/试验时间，指数越高渗透越快，抗蚀性越差。27.在变换工序中，采用CoMo宽温变换催化剂的优势是A.耐硫低B.起活温度低C.抗水能力差D.需预硫化答案：B解析：CoMo系250℃即可起活，适用于高汽气比、高硫合成气。28.下列关于气化炉黑水除硬的说法，正确的是A.加石灰乳升高pH至11，镁离子不沉淀B.碳酸钠软化可去除永久硬度C.离子交换法适用于高TDS黑水D.电渗析能耗与含盐量无关答案：B解析：碳酸钠与Ca²⁺、Mg²⁺形成碳酸盐沉淀，去除永久硬度。29.下列关于气化岛IGCC联产甲醇的方案，正确的是A.合成气全部去甲醇合成B.甲醇合成弛放气去燃气轮机C.变换深度越高越好D.甲醇合成压力越低越好答案：B解析：弛放气富含H₂、CO，热值高，进燃气轮机可提高联合循环效率。30.在气化炉运行中，出现“渣口堵塞”最先反映的参数是A.炉膛压差升高B.合成气温度降低C.汽包蒸汽产量升高D.氧耗下降答案：A解析：渣口缩径，炉膛出口背压升高，上下游压差增大。二、多选题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些措施可降低气化比氧耗A.提高煤浆浓度B.降低气化压力C.提高氧纯度D.降低煤粉粒度答案：A、C解析：提高浓度减少蒸发潜热，提高氧纯度减少惰性N₂带热，均可降低比氧耗。32.导致气化炉耐火砖异常蚀损的原因有A.氧煤比偏高B.助熔剂过量C.炉膛温度波动大D.汽包液位低答案：A、B、C解析：液位低影响水冷壁冷却，但不直接侵蚀耐火砖。33.下列属于黑水三级闪蒸系统作用的有A.回收热量B.降低硬度C.浓缩含固D.脱除氨氮答案：A、C解析：闪蒸通过降压蒸发水分，浓缩含固并产生低压蒸汽回收热量，对硬度、氨氮无去除作用。34.下列关于Shell炉飞灰循环的说法，正确的有A.提高碳转化率B.降低比煤耗C.增加合成气尘含量D.降低炉膛温度答案：A、B解析：飞灰含碳20%～30%，循环回炉可再气化，提高转化率并降低煤耗。35.下列哪些工况变化会导致合成气氢碳比升高A.煤浆浓度降低B.氧煤比降低C.添加过量水蒸气D.提高气化压力答案：A、C解析：浓度降低带入水分多，水蒸气变换产生额外H₂，氢碳比升高。36.下列关于气化岛废水“零排放”工艺，正确的有A.采用膜浓缩+蒸发结晶B.蒸发冷凝液回用作激冷水C.结晶盐作为副产品外售D.无需预处理直接进RO答案：A、B、C解析：高硬度、高COD黑水需软化、生化预处理后才能进RO，否则膜易堵塞。37.下列哪些属于气化炉安全联锁“三取二”信号A.炉膛温度B.氧流量C.煤浆流量D.汽包液位答案：B、C解析：氧、煤浆流量直接决定反应安全，必须三取二表决。38.下列关于气化炉挂渣“渣层脱落”征兆，正确的有A.炉膛压差突降B.合成气温度突升C.汽包蒸汽产量突升D.炉膛红外温度突降答案：A、B、C解析：渣层脱落热阻减小，热通量增大，蒸汽产量升高，红外温度应突升而非突降。39.下列哪些因素会影响水煤浆稳定性A.煤粉孔隙率B.添加剂用量C.储存温度D.搅拌强度答案：A、B、C、D解析：孔隙率高增加吸水，温度升高加速沉降，搅拌过强破坏结构，均影响稳定性。40.下列关于IGCC岛启动顺序，正确的有A.先启动空分后启动气化B.先启动燃气轮机后启动空分C.气化炉投料前需氮气置换D.合成气需热值达标方可进燃机答案：A、C、D解析：空分提供仪表气、氮气，必须最先启动；燃气轮机需合格合成气，不能提前。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.气化炉运行中，合成气中CH₄含量升高一定说明炉膛温度下降。答案：√解析：甲烷化为放热反应，温度下降平衡向生成CH₄方向移动。42.采用废锅流程时，废锅管材选用15CrMoR即可满足任何工况。答案：×解析：高温高H₂S环境需采用Incolog800H、HR6W等镍基合金。43.水煤浆气化炉中，提高氧纯度会降低合成气中CO₂含量。答案：√解析：氧纯度提高减少N₂稀释，相同氧耗下反应物浓度高，CO₂生成量相对降低。44.气化炉耐火砖寿命仅与砖体质量有关，与运行操作无关。答案：×解析：操作温度、氧煤比、负荷升降速率均显著影响砖寿命。45.黑水经真空闪蒸后，COD可下降50%以上。答案：×解析：闪蒸仅降压蒸发水分，对COD几乎无去除作用。46.在Shell炉中，飞灰循环量越大越好，无需上限。答案：×解析：循环量过大导致系统热损失增加、管路磨损加剧，一般控制循环比0.15～0.25。47.气化炉启动时，150℃恒温结束后可直接以50℃/h升温至1000℃。答案：×解析：需经过350℃、600℃、800℃多个恒温平台，排除结晶水及硅酸盐相变应力。48.采用激冷流程时，激冷水量越大越利于渣粒化。答案：×解析：水量过大导致渣粒过细，黑水固液分离困难，且增加废水处理负荷。49.煤气化废水经A/O生化处理后，氨氮可降至10mg/L以下。答案：√解析：A/O工艺硝化反硝化对氨氮去除率>95%，出水<10mg/L可稳定达标。50.气化炉运行负荷越高，比氧耗越低。答案：√解析：高负荷下散热损失占比减小，热效率提高，比氧耗呈下降趋势。四、填空题（每空1分，共20分）51.Shell干煤粉气化炉典型操作温度为________℃，操作压力为________MPa。答案：1500～1600，4.052.水煤浆气化中，常用分散剂萘磺酸盐甲醛缩合物的添加量为干煤质量的________%。答案：0.3～0.553.废锅流程中，合成气冷却至350℃后，需喷射________防止NH₄Cl堵塞。答案：洗涤水（或冲洗水）54.气化炉耐火砖蚀损速率与灰渣________温度呈指数关系。答案：临界黏度（Tcv）55.采用Texaco工艺时，激冷室液位一般控制在激冷环下沿________mm。答案：200～30056.黑水除硬常用“________+________”双碱法。答案：石灰、纯碱（Na₂CO₃）57.变换反应CO+H₂O⇌CO₂+H₂的催化剂活性组分是________。答案：CoOMoO₃58.气化炉启动过程中，800℃恒温的主要目的是消除________相变应力。答案：莫来石（或Al₂O₃·SiO₂）59.IGCC岛中，燃气轮机要求合成气低位热值>________MJ/Nm³。答案：4.060.气化炉水冷壁汽包磷酸根控制指标为________mg/L。答案：5～15五、简答题（每题6分，共30分）61.简述气流床气化炉“以渣抗渣”机理及控制要点。答案：高温下灰渣在耐火砖表面形成稳定液态渣膜，渣膜隔热降低砖体温度；控制渣层厚度10～15mm，需保证灰熔点低于操作温度50～100℃，通过添加助熔剂或配煤实现；氧煤比稳定、温度波动<±30℃，防止渣层忽厚忽薄脱落。62.说明水煤浆气化炉比氧耗升高的常见原因及处理措施。答案：原因：煤浆浓度下降、氧纯度降低、煤粉粒度变粗、气化温度低、负荷低散热损失大；处理：提高浓度至60%以上、检修空分提高氧纯度、调整磨机出口分离器转速降低细度、适当提高氧煤比升温、提高负荷至>80%。63.概述黑水三级闪蒸系统热量回收途径及节能效果。答案：高压闪蒸（1.5MPa）蒸汽进除氧器加热给水；中压闪蒸（0.5MPa）蒸汽进低压蒸汽管网供采暖；真空闪蒸（0.06MPa）蒸汽经表面冷凝器回收冷凝水；整体可回收热量约1.2GJ/t煤，降低装置能耗3%～4%。64.列举气化炉紧急停车ESD触发后主要动作顺序。答案：①切断氧阀UV0901；②切断煤浆阀UV0801；③启动氮气吹扫程序；④关闭合成气出口阀UV1001；⑤启动激冷室泄压阀UV1101；⑥启动黑水排放阀UV1201；⑦汽包保压至0.5MPa维持冷却。65.分析IGCC岛启动时“气化燃机”界面合成气达标条件。答案：合成气低位热值≥4.0MJ/Nm³；H₂S<20mg/Nm³；尘<1mg/Nm³；温度<40℃；压力波动<±0.05MPa；氧含量<0.5%；露点<20℃；满足后方可开启燃机燃料阀。六、计算题（每题10分，共20分）66.某Texaco炉投煤量1500t/d（干基），煤浆浓度60%，氧煤比0.85，氧纯度95%，求每小时消耗