一级锅炉水处理试题及答案

一级锅炉水处理试题及答案一、单项选择题（在每小题列出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在括号内。本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.天然水中的硬度主要是指水中（）离子的含量。A.钙、镁B.钠、钾C.铁、铜D.铝、锌2.在离子交换系统中，阳离子交换树脂通常失效后，常用的再生剂是（）。A.HClB.NaClC.NaOHD.C3.锅炉给水进行加氨处理的主要目的是（）。A.除去水中溶解氧B.调节给水pH值，防止钢铁腐蚀C.沉淀水中的钙镁离子D.杀灭水中的细菌4.磷酸盐加药处理在锅炉水中的作用是（）。A.降低水的碱度B.除去水中溶解氧C.形成水渣，防止二次水垢并调节pH值D.消除二氧化硅5.下列关于朗格利尔指数（LSI）的说法，正确的是（）。A.LSI=0，水质稳定B.LSI>0，水具有腐蚀性C.LSI<0，水会结垢D.LSI只能用于海水水质判断6.在一级锅炉水处理中，为了防止锅炉发生碱性腐蚀，通常控制锅水的（）。A.相对碱度小于20%B.pH值小于7C.氯离子含量大于1000mg/LD.硬度大于0.03mmol/L7.混合床离子交换器通常用于制取（）。A.软化水B.除盐水C.预处理水D.悬浮物含量低的水8.下列物质中，属于强酸阳离子交换树脂的活性基团是（）。A.−B.−C.−D.−9.锅炉排污的主要目的是（）。A.降低锅水含盐量和碱度，排除底部沉渣B.提高锅炉热效率C.增加锅炉蒸发量D.防止锅炉满水10.测定水的硬度时，常用的指示剂是（）。A.甲基橙B.酚酞C.铬黑TD.淀粉11.反渗透（RO）膜的主要分离对象是（）。A.悬浮物B.胶体C.溶解盐类D.细菌12.锅炉给水系统最严重的腐蚀形式之一是氧腐蚀，其特征是（）。A.均匀减薄B.点蚀（溃疡状）C.晶间腐蚀D.应力腐蚀开裂13.在水处理设备中，除碳器的主要作用是除去水中的（）。A.B.CC.D.C14.某锅炉锅水磷酸根含量控制标准为5~15mg/L，若测定结果为20mg/L，应采取的措施是（）。A.增加磷酸盐加药泵行程B.减少磷酸盐加药泵行程或停止加药C.增加排污量D.减少排污量15.下列哪种情况会导致汽水共腾？（）A.锅水含盐量过低B.锅水pH值维持在9~10C.锅水含油或含盐量过高D.锅炉负荷稳定16.离子交换树脂受铁污染后，颜色通常会变为（）。A.白色B.棕色或深褐色C.黑色D.蓝色17.电导率仪测定的是水溶液的（）。A.总硬度B.总碱度C.导电能力，间接反映含盐量D.悬浮物含量18.为了防止锅炉尾部受热面的低温腐蚀，应控制排烟温度（）。A.越低越好B.高于烟气的酸露点C.低于烟气的酸露点D.维持在100℃以下19.在锅炉化学清洗过程中，酸洗后的钝化目的是（）。A.进一步去除残留水垢B.在金属表面形成保护膜，防止二次腐蚀C.中和残留酸液D.洗去油脂20.下列关于联氨（）处理的叙述，错误的是（）。A.联氨是还原剂，可除去水中溶解氧B.联氨在高温下分解，提高pH值C.联氨有毒，操作时需注意安全D.联氨可去除水中的二氧化碳二、多项选择题（在每小题列出的四个选项中，有两个或两个以上选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在括号内。多选、少选、错选均不得分。本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.天然水中的杂质按颗粒大小分类，包括（）。A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.微生物2.锅炉水处理中，离子交换树脂的理化性能主要包括（）。A.粒度B.密度C.含水率D.交换容量3.锅炉给水除氧的方法主要有（）。A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧（如加联氨）D.电解除氧4.下列哪些指标是衡量锅炉蒸汽品质的重要参数？（）A.含钠量B.二氧化硅含量C.电导率D.硬度5.下列关于锅炉内水垢危害的描述，正确的有（）。A.浪费燃料，降低锅炉热效率B.引起过热，导致金属壁温过高C.缩短锅炉使用寿命D.增加锅炉蒸发量6.反渗透装置运行中，常见的故障现象包括（）。A.产水量下降B.脱盐率降低C.进水与浓水压差增大D.产水电导率升高7.锅炉酸洗常用的酸有（）。A.盐酸B.氢氟酸C.柠檬酸D.硫酸8.影响锅炉水汽系统腐蚀的主要因素有（）。A.pH值B.溶解氧含量C.温度D.水流速度9.锅炉水处理中，常用的混凝剂有（）。A.聚合氯化铝（PAC）B.聚丙烯酰胺（PAM）C.硫酸铝D.三氯化铁10.下列情况中，需要紧急停炉处理的有（）。A.锅炉水位超过最高可见水位（满水）B.锅炉水位低于最低可见水位（严重缺水）C.锅炉所有水位计损坏D.给水系统管路破裂三、判断题（判断下列各题的正误，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。本大题共15小题，每小题1分，共15分）1.水的碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质总量，主要包括氢氧化物、碳酸盐和重碳酸盐。（）2.阴离子交换树脂在运行中容易受有机物污染，表现为清洗水量增加，除硅能力下降。（）3.锅水的pH值越高，对金属的腐蚀作用越强，因此锅水pH值应控制在7以下。（）4.混凝处理可以去除水中的胶体和悬浮物，但不能去除溶解盐类。（）5.离子交换器反洗的目的是松动树脂层，清除截留的悬浮物和碎树脂。（）6.锅炉给水硬度应控制在0.03mmol/L以下，以防止锅内结垢。（）7.磷酸盐处理不仅能防止钙垢，还能防止硅酸盐垢的形成。（）8.锅炉排污率越大，锅水品质越好，因此应尽可能加大排污率。（以节能角度考虑）（）9.所有的离子交换树脂都是耐高温的，可以在100℃以上长期使用。（）10.溶解固形物含量近似代表水中的含盐量。（）11.锅炉发生氧腐蚀时，腐蚀产物主要是红色的氧化铁（F）。（）12.在离子交换柱中，树脂层越高，交换反应越充分，出水水质越好。（）13.活性炭过滤器不仅可以去除余氯，还可以吸附水中的有机物和异味。（）14.锅炉水处理作业人员只需熟悉设备操作，不需要了解水化学反应原理。（）15.水的预处理工艺主要包括：混凝、沉淀、澄清和过滤。（）四、填空题（请在每小题的空格内填入正确答案。本大题共15小题，每小题1分，共15分）1.水的硬度单位换算中，1mmol/L（以2.阳离子交换树脂失效后，通常用或S进行再生。3.朗格利尔饱和指数（LSI）的计算公式为：LSI=pH4.锅炉给水处理中，为了防止铜件的腐蚀，通常控制给水的pH值在范围内（对于全挥发处理）。5.离子交换器的运行周期通常指从开始到失效为止所经历的时间。6.锅炉排污分为连续排污和排污。7.测定水中氯离子含量时，使用的标准溶液是，指示剂是铬酸钾。8.某厂锅炉压力为3.8MPa，其锅水磷酸根控制标准一般为mg/9.反渗透膜的平均脱盐率一般要求大于%。10.水蒸汽对锅炉金属材料的腐蚀主要分为汽水腐蚀和腐蚀。11.为了防止锅炉发生苛性脆化，必须严格控制锅水的相对碱度。12.澄清池的作用是同时完成混凝反应和过程。13.在锅炉化学清洗中，若使用盐酸清洗，不能用于清洗材质的锅炉。14.测定水的碱度时，若用酚酞作指示剂测得的碱度称为碱度。15.树脂的是指树脂在工作交换状态下，单位体积树脂所能交换离子的量。五、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）1.简述锅炉给水进行除氧处理的原因及常用方法。2.试述离子交换树脂受有机物污染的特征及其复苏处理方法。3.锅炉水中加磷酸盐（NP4.简述锅炉发生汽水共腾的现象、原因及处理方法。5.什么是朗格利尔指数（LSI）和雷兹纳指数（RSI）？它们在判断水质结垢或腐蚀倾向时有何区别？六、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.某锅炉给水硬度为0.02mmol/L，锅水硬度控制标准为0.0mmol/L（即要求基本无硬度），软化器进水流量为10/h，树脂工作交换容量为800mol(1)计算该交换器内树脂的体积。(2)计算该交换器的周期制水量。(3)计算交换器的预计运行小时数（假设出水剩余硬度忽略不计）。2.某电厂锅炉排污率P为2%，给水含盐量为50mg/L，蒸汽纯度极高（含盐量忽略不计）。(1)列出锅炉排污率的基本计算公式。(2)计算该锅炉锅水的浓缩倍率K。(3)计算锅水的含盐量。3.取锅水水样20.00mL，用0.1000mol(1)加入酚酞指示剂，溶液呈红色，滴定至无色时，消耗酸=8.00(2)在上述溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定至橙色，消耗酸=4.00请计算该锅水中氢氧根（O）、碳酸根（C）和重碳酸根（HC）的浓度（单位：m七、综合分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）1.某高压锅炉在检修中发现汽包底部及下降管口处有密集的溃疡状腐蚀坑，腐蚀产物呈黑色或红褐色，且有明显的磁性氧化铁（F）特征。运行记录显示，该锅炉给水除氧器偶尔出现运行不稳定，导致给水溶解氧含量长期超标，且pH值有时偏低。(1)根据上述现象，判断该锅炉主要发生了什么类型的腐蚀？(2)详细分析该腐蚀发生的机理和过程。(3)针对此情况，应采取哪些水处理调整措施和防护手段？2.某化工厂一台10t/h蒸汽锅炉，最近频繁出现蒸汽带水现象，导致过热器积盐，甚至引起透平机叶片积盐。化验数据如下：锅水含盐量高达5000mg/L（标准要求≤3000m(1)分析造成蒸汽带水（机械携带）的主要原因。(2)说明过热器积盐和汽轮机叶片积盐对设备安全运行的危害。(3)从水处理和运行操作角度，提出解决该问题的具体方案。参考答案一、单项选择题1.A2.A3.B4.C5.A6.A7.B8.C9.A10.C11.C12.B13.B14.B15.C16.B17.C18.B19.B20.D二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABC5.ABC6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.×9.×10.√11.×12.√13.√14.×15.√四、填空题1.2.82.HCl3.结垢4.8.8~9.3（或9.0~9.6）5.正洗合格投运6.定期7.硝酸银（Ag8.5~15（注：不同压力有不同标准，中高压通常为5-15或10-30，填5-15为常见值）9.95（或98）10.电化学11.游离N12.沉淀（或泥渣分离）13.奥氏体不锈钢14.酚酞15.工作交换容量五、简答题1.答：原因：水中溶解氧是引起锅炉给水系统及省煤器、水冷壁等金属部件发生氧腐蚀的主要原因。氧腐蚀是一种电化学腐蚀，会导致金属表面形成溃疡状蚀坑，严重时会导致管壁穿孔，缩短锅炉寿命。常用方法：(1)热力除氧：利用亨利定律，将水加热至饱和温度，使氧气溶解度降低并从水中解析出来。这是最常用的方法。(2)化学除氧：向给水中添加还原剂，如联氨（），与水中残余的氧气发生化学反应，从而除去氧气。(3)真空除氧：利用真空降低水的沸点，在低温下除去氧气。(4)解吸除氧：利用不含氧的气体与水强烈混合，使水中的氧气解析出来。2.答：特征：(1)树脂颜色变深，呈深褐色或黑色。(2)树脂交换容量明显降低，周期制水量减少。(3)清洗水所需水量增大，正洗时间延长。(4)出水电导率升高，除硅效果显著下降，漏硅量增加。复苏处理方法：(1)碱性氯化钠复苏法：利用温热的碱性盐水（如10%~15%NaCl+1%~2%NaOH）浸泡或循环清洗树脂，通过渗透压变化和碱的作用将吸附的有机物洗脱。(2)氧化剂复苏法：对于某些不易洗脱的有机物，可用次氯酸钠等氧化剂处理，但需严格控制浓度，以免氧化损伤树脂骨架。(3)定期进行大反洗，去除截留的悬浮物和破碎树脂。3.答：磷酸盐加药处理是锅炉锅内水处理的重要方法，其作用原理如下：(1)防止钙镁水垢：磷酸根（P）与锅水中的钙离子（C）反应，生成松软、非粘附性的碱式磷酸钙（如C((2)增加泥渣流动性：生成的碱式磷酸钙水渣流动性好，不易粘附在金属壁上。(3)消除残余硬度：在碱性条件下，进一步去除给水中进入锅水的少量残余硬度。(4)调节pH值：磷酸盐水解产生O，有助于维持锅水的pH值，防止酸性腐蚀。(5)形成保护膜：在金属表面形成磷酸铁保护膜，减缓腐蚀。4.答：现象：(1)水位计水位剧烈波动，看不清水位。(2)过热蒸汽温度急剧下降。(3)严重时，蒸汽管道内发生水冲击，法兰处渗漏冒汽。(4)锅炉出口蒸汽含盐量急剧增加。原因：(1)锅水品质恶化，含盐量或悬浮物含量过高，造成锅水表面张力减小，泡沫增多。(2)锅水含油量或有机物含量高，引起起泡。(3)锅炉负荷增加过快或压力变化过快，破坏汽水分离。处理方法：(1)立即降低锅炉负荷，保持燃烧稳定。(2)开大连续排污阀，加强定期排污，降低锅水含盐量。(3)开启蒸汽管道及过热器的疏水阀。(4)取水样化验，若因水质原因，应暂停加药，直至水质恢复正常。(5)检查给水品质，防止劣质水进入锅炉。5.答：朗格利尔指数（LSI）：LSI=pH雷兹纳指数（RSI）：RS区别：(1)LSI主要判断水的结垢或腐蚀倾向：LSI>LSLSI<(2)RSI是对LSI的修正，更侧重于判断水的腐蚀稳定性，特别是针对具有缓冲能力的水：RSRSRSRSRSI在LSI的基础上，考虑了水的pH值对腐蚀的放大效应，对于高pH值的水，即使LSI显示结垢，RSI也可能显示腐蚀倾向（如果缓冲能力弱）。六、计算题1.解：(1)计算树脂体积：交换器面积A=(2)计算周期制水量Q：树脂总交换能力=进水硬度=周期制水量Q(3)计算运行小时数T：T答：树脂体积为1.1775；周期制水量为47100；预计运行4710小时。2.解：(1)锅炉排污率计算公式（忽略蒸汽带盐）：P=（注：此为推导基础，常用形式为P或者更准确公式：P基于物料平衡：=P×+(1(2)计算浓缩倍率K：根据定义K由=P×(3)计算锅水含盐量：=或者直接用=答：锅水浓缩倍率为50；锅水含盐量为2500mg/L。3.解：已知：=20.00mL,=0.1000m注意：碱度计算通常以为基本单位，1mol/但在滴定度计算中，通常直接使用摩尔浓度关系，注意基本单元匹配。此处假设使用标准酸滴定碱，以1/2S反应方程式：OCH分析：是酚酞变色消耗的酸，对应O全部反应+C反应至HC。是甲基橙变色消耗的酸，对应HC（原水中的+C转化的）反应至C。关系：>，且>0，说明碱度成分由O和C组成，无H计算公式（使用1/2S[[[代入数据：[[[答：该锅水中氢氧根浓度为40.00mmol/L，碳酸根浓度为80.00mmol/L，重碳酸根浓度为0mmol/L。碱度成分为O和C。七、综合分析题1.答：(1)腐蚀类型判断：根据腐蚀形态（溃疡状坑）、腐蚀产物（红褐色F、黑色F）以及运行工况（溶解氧超标、pH偏低），判断该锅炉主要发生了氧腐蚀，且伴随一定程度的酸性腐蚀或局部酸腐蚀。(2)机理分析：氧腐蚀是一种电化学腐蚀过程。阳极反应：Fe阴极反应：+2总反应：4由于给水中溶解氧含量高，氧作为阴极去极化剂，加速了阳极铁的溶解。在腐蚀坑内，由于氧浓度差异（坑内氧浓度低，坑外氧浓度高），形成氧浓差电池。坑外富氧区为阴极，坑内缺氧区为阳极，导致腐蚀向深处发展，形成溃疡状深坑。此外，腐蚀产物（F、F）不仅不能形成保护膜，反而具有导电性，多孔且疏松，进一步阻碍了氧的扩散，维持了浓差电池的运作。pH值偏低会加速的去极化作用，同时破坏保护性氧化膜，加剧腐蚀。(3)防护措施：1.严格控制给水溶解氧：检修并调整除氧器，确保其运行参数（温度、压力）符合设计要求，保证除氧效率。必要时增加辅助除氧剂（如联氨）的投加量。2.调节给水pH值：通过加氨装置调节给水pH值至标准范围（如8.8~9.3），维持钢表面的保护膜稳定性。3.锅炉停用保护：在停炉期间采用