2025年煤气化操作工考试历年参考题库含答案详解

2025年煤气化操作工考试历年参考题库含答案详解一、单项选择题（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，煤粉输送采用的主要载气是A.氮气B.二氧化碳C.空气D.氧气答案：A解析：Shell工艺采用高压氮气作为煤粉密相输送载气，既可防止煤粉自燃，又能保持系统惰性氛围。2.水煤浆气化炉点火升温阶段，氧煤比控制不当最可能导致的后果是A.炉壁超温B.合成气中CH₄升高C.渣口堵塞D.火炬回火答案：A解析：点火阶段氧煤比偏高，燃烧区温度骤升，辐射热流密度大，易使炉壁耐火砖表面温度超过1450℃而剥落。3.根据GB/T297292013，合成气中H₂S体积分数一级品指标为A.≤10mg/m³B.≤20mg/m³C.≤50mg/m³D.≤100mg/m³答案：B解析：标准规定一级品合成气H₂S≤20mg/m³（约13.2ppmV），用于后续甲醇合成可保护铜基催化剂。4.四喷嘴对置式气化炉投料初期，中心氧流量突然下降，最先触发的联锁是A.煤浆流量低低B.气化炉液位高高C.氧煤比低低D.激冷室压差高高答案：C解析：中心氧参与燃烧反应，流量低低直接触发氧煤比低低联锁，3s内切断煤浆泵，防止析碳爆炸。5.灰熔点流动温度（FT）高于1450℃的煤种，最适合采用的气化方式是A.固定床固态排渣B.流化床C.气流床液态排渣D.熔融床答案：C解析：气流床操作温度14001700℃，可使高灰熔点煤完全熔融，借助液态排渣顺利脱除。6.激冷环与下降管之间的缝隙一般控制在A.35mmB.68mmC.912mmD.1315mm答案：B解析：缝隙过小易堵塞，过大则水膜分布不均，68mm可形成稳定0.81.2m/s的下降水膜，冷却合成气。7.煤浆添加剂萘系减水剂的最佳掺量范围（占干煤质量）为A.0.1%0.3%B.0.4%0.6%C.0.7%0.9%D.1.0%1.2%答案：B解析：萘系在0.4%0.6%时煤浆表观黏度降至8001000mPa·s，继续增加分散效果提升有限且成本升高。8.气化炉紧急停车后，为保护废锅管束，必须立即A.打开汽包放空阀B.关闭汽包上水阀C.建立自然循环冷却D.注入氮气吹扫答案：C解析：紧急停车后炉温仍高，若强制循环泵停运，需立即打开自然循环管线，保持水循环带走余热，防止管束干烧。9.采用Texaco工艺时，合成气中CO₂含量升高、CO含量下降，最可能的原因是A.煤浆浓度降低B.氧煤比升高C.气化压力升高D.激冷水量增大答案：B解析：氧煤比升高，燃烧份额增加，碳转化更完全，CO被氧化为CO₂，导致CO₂/CO比值上升。10.下列哪项不是气化炉耐火砖蚀损的“热机械”耦合原因A.温度梯度引起热应力B.熔渣渗透形成变质层C.炉膛压力波动D.开停车急冷急热答案：C解析：压力波动主要影响“热化学”侵蚀，如渣渗透速率，而非直接的机械应力破坏。11.煤浆粒度分布中，P80（80%通过粒径）控制在A.3050μmB.6090μmC.100120μmD.150200μm答案：B解析：P80=6090μm可兼顾磨煤电耗与反应活性，过大导致碳转化率下降，过小则磨煤功耗指数级上升。12.气化炉液位三冲量控制中，前馈信号通常取自A.激冷水流量B.合成气出口温度C.氧煤比D.汽包蒸汽流量答案：A解析：激冷水流量变化直接影响液位，将其作为前馈可提前补偿，减少虚假液位波动。13.采用水激冷流程时，合成气出激冷室温度一般控制在A.150180℃B.200230℃C.240270℃D.280310℃答案：C解析：240270℃高于水露点2030℃，可防止下游管道积水，同时降低热损失。14.气化炉运行中，渣口压差由30kPa突然降至5kPa，应首先判断A.渣口堵塞脱落B.炉温下降C.渣屏破裂D.仪表失灵答案：D解析：渣口压差骤降且无其他征兆，90%以上为差压变送器导压管堵塞或膜片破损，需先校验仪表。15.根据《危险化学品企业特殊作业安全规范》（GB308712022），气化炉内受限空间作业，氧含量合格范围为A.19%21%B.19.5%21%C.20%22%D.20.5%23%答案：B解析：标准规定氧含量19.5%21%，低于19.5%存在窒息风险，高于21%则火灾危险性增大。16.煤的哈氏可磨性指数（HGI）从50提高到70，磨煤机电流约A.下降5%B.下降15%C.上升10%D.上升20%答案：B解析：HGI每增加10，磨煤功耗约降低7%9%，提高20点则电流下降约15%，产能提升显著。17.废锅入口合成气速度设计为25m/s，主要考虑A.降低积灰B.防止水击C.控制停留时间D.减少压降答案：A解析：速度≥20m/s可形成自清洁效应，颗粒对管壁剪切力大于沉积力，显著减轻积灰。18.下列哪种气体不能用作气化炉安全吹扫介质A.低压氮气B.高压二氧化碳C.工厂空气D.高压过热蒸汽答案：C工厂空气含氧，吹扫时与残存合成气混合易形成爆炸性气体，严禁使用。19.气化炉升温曲线中，10001200℃阶段升温速率限制为≤30℃/h，主要防止A.耐火砖剥落B.激冷环变形C.热电偶套管断裂D.汽包热冲击答案：A解析：1000℃以上耐火砖基质发生晶型转变，热膨胀系数突变，快速升温导致层裂。20.采用湿法脱硫时，MDEA溶液浓度一般控制在A.15%25%B.30%40%C.45%55%D.60%70%答案：B解析：30%40%兼顾吸收能力与黏度，过高易发泡，过低则循环量大、再生热耗高。21.气化炉操作压力6.5MPa，现场压力表范围应选用A.08MPaB.010MPaC.016MPaD.025MPa答案：B解析：按压力容器规程，表量程为工作压力的1.53倍，10MPa刻度清晰且留足够安全裕度。22.煤浆泵采用隔膜泵时，隔膜破裂最直观的DCS报警是A.泵出口压力高B.泵冲次异常C.液压油油箱液位下降D.煤浆流量低低答案：C解析：隔膜破裂后煤浆进入液压腔，迫使液压油外泄，油箱液位快速下降，系统报警。23.气化炉投料后，合成气中CH₄含量由0.1%升至0.8%，说明A.炉温升高B.炉温降低C.氧煤比升高D.煤浆浓度升高答案：B解析：CH₄为热力学稳定产物，温度降低时水煤气变换逆反应减弱，甲烷化反应相对增强。24.废锅汽包磷酸三钠加药目的主要是A.除氧B.阻垢C.提高pHD.钝化答案：B解析：PO₄³与Ca²⁺、Mg²⁺形成松散水渣，通过连续排污排出，防止管束结垢影响传热。25.气化炉运行中，渣样呈玻璃态且厚度＜3mm，说明A.炉温偏低B.炉温适宜C.助熔剂过量D.煤矸石含量高答案：B解析：玻璃态渣表明熔渣黏度1025Pa·s，流动性好，厚度薄说明挂渣层稳定，炉温处于最佳区间。26.下列哪项不是气化炉RTO（实时优化）系统的输入变量A.煤质工业分析B.氧煤比设定C.合成气甲烷含量D.炉膛负压答案：D解析：气流床微正压操作，无炉膛负压信号，RTO主要采集温度、气体成分、流量等。27.煤浆浓度由59%提高到62%，相同负荷下煤浆泵冲次约A.下降3%B.下降5%C.上升3%D.上升5%答案：B解析：浓度升高3%，体积流量减少约5%，冲次随体积流量线性下降，节能明显。28.气化炉停车检修，需检测CO浓度＜A.10ppmB.24ppmC.50ppmD.100ppm答案：B解析：GB30871规定，受限空间CO职业接触限值24ppm，合格后方可进人。29.采用干法布袋除尘时，滤料首选A.涤纶针刺毡B.PPS+PTFE覆膜C.玻纤机织布D.芳纶答案：B解析：合成气含湿高、含硫高，PPS基布耐温190℃，PTFE覆膜防粘附，寿命可达3年。30.气化炉DCS黑屏，现场氧阀处于自动状态，应A.立即现场关闭氧阀B.等待DCS恢复C.切换至备用操作站D.启动ESD答案：C解析：黑屏多为显示器故障，先尝试切换备用操作站，确认系统真实状态，避免误操作。二、多项选择题（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.下列哪些属于气化炉“热态”开车必备条件A.炉膛温度＞1000℃B.激冷室液位正常C.煤浆循环管线打通D.氧气管线氮气置换合格E.火炬长明灯点燃答案：ABCD解析：热态开车无需点火，但需保证炉温、液位、循环、置换合格，火炬长明灯为冷态要求。32.导致气化炉渣口堵塞的直接原因有A.助熔剂添加不足B.氧煤比偏低C.煤浆浓度过高D.炉膛温度骤降E.激冷水水质差答案：ABD解析：助熔剂不足、氧煤比低、温度骤降均使灰熔点相对升高，渣黏度增大，易堵塞；煤浆浓度高影响反应均匀性，但非直接；激冷水水质差影响激冷环，不直接堵渣口。33.废锅发生“汽塞”现象的表现包括A.汽包水位骤降B.蒸汽流量骤降C.废锅出口合成气温度升高D.汽包压力升高E.给水泵电流下降答案：BCD解析：汽塞导致传热恶化，蒸汽产量下降、出口气温上升、汽包憋压；水位先升后降，泵电流因阻力增加而升高。34.下列属于水煤浆添加剂性能评价指标的有A.表观黏度B.静态稳定性（析水率）C.灰熔点D.硫分E.流动性（屈服应力）答案：ABE解析：添加剂核心评价黏度、稳定性、流动性；灰熔点、硫分属煤质指标，与添加剂无关。35.气化炉运行中，出现“渣屏穿孔”征兆包括A.渣口压差波动大B.激冷室合成气温度突升C.渣样含大量铁珠D.炉膛温度下降E.汽包蒸汽含盐量升高答案：ABC解析：渣屏穿孔导致熔渣短路，渣口压差波动、激冷室气温升高、铁珠为熔渣冲刷耐火砖铬铁脱落；炉温、蒸汽含盐无直接关联。36.煤浆制备系统冬季防冻重点包括A.添加剂储罐伴热B.煤浆管线盲端排放C.磨机出口溜槽保温D.循环水冷却塔风机停运E.煤仓氮气流量加大答案：ABC解析：添加剂低温易结晶，盲端水结冰体积膨胀裂管，溜槽积浆冻结堵塞；冷却塔、氮气与防冻无关。37.气化炉耐火砖蚀损的“渣金属”渗透机理涉及A.Fe₂O₃还原为FeOB.FeO与SiO₂形成低共熔物C.镁铝尖晶石析出D.碳素沉积E.热面氧化答案：ABC解析：Fe₂O₃→FeO降低熔点，FeOSiO₂共熔物渗透砖内，冷却时析出尖晶石产生体积膨胀裂纹；碳素沉积、热面氧化属其他机理。38.下列哪些操作可降低合成气中细灰含量A.提高激冷水量B.降低废锅入口速度C.增加文丘里洗涤压差D.提高汽包排污率E.降低煤浆粒度P80答案：ACE解析：激冷水量增大、文丘里压差提高增强洗涤效果；粒度变细降低原始飞灰；废锅速度低易积灰，汽包排污与灰无关。39.气化炉ESD触发后，以下阀门动作正确的是A.氧气快关阀关闭B.煤浆切断阀关闭C.激冷水切断阀打开D.合成气放空阀打开E.汽包上水阀关闭答案：ABD解析：ESD切断氧、煤浆，合成气放空泄压；激冷水、汽包上水需保持，防止干烧。40.煤浆泵隔膜腔油侧压力低低报警，可能原因有A.液压油泄漏B.安全阀起跳未回座C.煤浆浓度过高D.油泵入口滤网堵E.推进液阀内漏答案：ABDE解析：油侧压力低直接关联油路泄漏、安全阀、滤网、推进液阀；煤浆浓度高导致隔膜受力大，但不直接降低油压。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.气化炉升温阶段，热电偶T3与T4温差＞50℃时，可判定为偏烧。答案：√解析：T3、T4对称布置，温差＞50℃说明火焰中心偏移，需调整喷嘴角度或氧分布。42.水煤浆浓度越高，其表观黏度一定越大。答案：×解析：高浓度下添加适量减水剂，黏度可低于低浓度未加剂煤浆，呈现剪切变稀特性。43.废锅汽包磷酸三钠加药量越大，排污率可相应降低。答案：×解析：过量PO₄³易形成二次水渣，反而需提高排污，最佳控制PO₄³28mg/L。44.气化炉运行中，渣口压差持续升高，首先应降低氧煤比。答案：×解析：降低氧煤比使炉温下降，渣黏度升高，加剧堵塞，应适当提高氧煤比或增加助熔剂。45.Shell气化炉的飞灰循环比越高，碳转化率越高。答案：√解析：飞灰含未燃尽碳，循环回炉延长停留时间，碳转化率可提高23个百分点。46.煤的奥亚膨胀度b值越大，制浆难度越大。答案：√解析：b值大说明煤富含胶质体，吸水性强，易形成絮团，需提高添加剂掺量。47.气化炉火炬分子封采用氮气连续吹扫，其主要目的是防爆。答案：√解析：氮气保持分子封微正压，阻止空气倒灌，避免回火爆炸。48.激冷室液位高高联锁只与激冷水流量有关，与合成气流量无关。答案：×解析：合成气流量大时带液量增大，液位动态变化，联锁逻辑需综合气、液两相流量。49.气化炉耐火砖铬含量越高，抗渣性能越好，但导热系数也越大。答案：√解析：Cr₂O₃提高渣黏度，形成保护层；Cr₂O₃热导率高于Al₂O₃，需增加隔热层厚度。50.采用干煤粉气化时，煤粉水分含量从8%降到2%，系统能耗显著降低。答案：√解析：水分蒸发潜热大，每降低1%水分，约减少热耗60kJ/kg煤，氧耗下降约1%。四、填空题（每空1分，共20分）51.水煤浆气化炉喷嘴冷却水进出口温差报警值一般设定为________℃。答案：10解析：温差＞10℃预示喷嘴头部冷却效率下降，可能烧蚀。52.气化炉耐火砖常用铬刚玉砖的Cr₂O₃含量为________%。答案：1216解析：该含量兼顾抗渣性与成本，过高则砖脆性增大。53.废锅汽包连续排污率通常控制在________%。答案：13解析：维持水化学指标同时减少热损，大型装置趋向1%。54.煤浆制备中，添加剂与干煤质量比的符号为________。答案：δ解析：工艺包统一用δ表示，便于计算成本。55.Shell气化炉飞灰锁斗充压气体为________。答案：高压二氧化碳解析：CO₂既可充压，又可在下游加压输送中避免氮气稀释合成气。56.气化炉升温曲线中，恒温平台800℃的主要目的是________。答案：脱除耐火砖游离水解析：800℃游离水完全蒸发，防止后续快速升温爆裂。57.水煤浆表观黏度测定采用________黏度计。答案：旋转（Brookfield）解析：剪切速率可调，模拟管道流动条件。58.气化炉氧气管线采用________材质抗颗粒冲刷。答案：双相不锈钢2205解析：2205兼具耐Cl⁻应力腐蚀与耐磨，寿命比304提高3倍。59.煤的灰熔点测定气氛应为________。答案：弱还原性（体积比CO:CO₂=1:1）解析：模拟气化炉还原氛围，避免高熔点Fe₂O₃干扰。60.废锅入口合成气速度＞________m/s时，需设置防磨衬里。答案：35解析：速度35m/s为碳钢磨损失效临界值，需衬陶瓷或堆焊耐磨层。五、简答题（每题6分，共30分）61.简述气流床气化炉“氧煤比”对炉内温度及合成气成分的耦合影响。答案：氧煤比增加，燃烧放热份额增大，炉膛温度升高；高温促进吸热的水煤气反应C+H₂O→CO+H₂，CO、H₂含量先升后降，CO₂因燃烧增强而持续升高；CH₄因高温裂解下降；当氧煤比超过临界值，碳转化率接近100%，温度继续升高但合成气有效成分下降，比氧耗上升。因此存在最佳氧煤比使有效气（CO+H₂）最高。62.列举激冷环堵塞的三类典型原因并给出预防措施。答案：（1）激冷水杂质：悬浮物＞50mg/L，在环缝沉积；预防：设置双滤器，反冲洗周期≤4h。（2）系统波动：投料初期流量突增，携带大颗粒；预防：投料前预充激冷水至110%流量冲洗10min。（3）水质结垢：硬度高、温度高导致CaCO₃析出；预防：补水软化至硬度≤0.03mmol/L，加阻垢剂。63.说明煤浆浓度升高对气化炉运行的正负面效应。答案：正面：单位体积热值提高，氧耗、汽耗下降约2%；合成气湿含量降低，下游变换冷凝负荷减少；负面：黏度上升，泵送功耗增加，管道磨损加剧；雾化角缩小，火焰长度增加易冲刷炉壁；碳转化率下降0.51%，需提高炉温补偿。64.阐述气化炉耐火砖“硅铝迁移”蚀损机理。答案：高温还原气氛下，SiO₂、Al₂O₃与熔渣中FeO、CaO形成低黏度共熔物，沿砖孔隙渗透；冷却时FeO氧化为Fe₂O₃体积膨胀，产生平行热面的裂纹；反复开停车，裂纹扩展，砖层剥落；同时SiO₂被还原为SiO气体挥发，砖基质多孔化，强度下降。65.给出废锅汽包“虚假水位”成因及DCS补偿策略。答案：成因：合成气流量骤增，废锅管束汽化量瞬间加大，汽包压力下降，饱和水沸腾产生大量气泡，水位计显示上升，实际质量水位下降。补偿：引入蒸汽流量前馈，三冲量控制提前加大给水；采用差压+电导双水位测量，滤波时间常数30s，抑制虚假信号；设置水位变化速率报警，＞5%/min自动切换至手动干预。六、计算题（每题10分，共20分）66.某Texaco炉运行数据：煤浆流量46t/h，浓度60%，干煤含碳75%，氧煤比0.85m³/kg，碳转化率98%，求合成气中CO+CO₂总摩尔流量（kmol/h）。答案：干煤量=46×0.6=27.6t/h=276