锅炉水操作试题及解析

锅炉水操作试题及解析一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）1.锅炉给水进行软化处理的主要目的是为了防止锅炉内部产生（）。A.氧腐蚀B.二氧化碳腐蚀C.水垢D.汽水共腾2.在锅炉水处理中，用来表示水中钙、镁离子总含量的指标是（）。A.碱度B.硬度C.含盐量D.pH值3.天然水中的硬度主要分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，其中碳酸盐硬度可以通过（）除去。A.加热煮沸B.离子交换C.沉淀D.过滤4.锅炉进行排污操作时，定期排污的主要目的是为了排除（）。A.表面泡沫B.水垢C.泥渣和水渣D.溶解盐类5.顺流再生固定床离子交换器，再生时再生液的流向通常是（）。A.自下而上B.自上而下C.从中间进，上下出D.任意方向6.为了防止锅炉发生碱性腐蚀，通常需要控制锅水的（）。A.相对碱度B.pH值C.氯离子D.硬度7.工业锅炉锅水pH值的标准通常控制在（）范围内。A.7-8B.8-10C.10-12D.12-148.热力除氧器的原理是基于亨利定律，利用（）将水中溶解氧气除去。A.真空B.压力C.蒸汽加热D.化学反应9.在钠离子交换软化过程中，水中钙、镁离子被置换为（）。A.氢离子B.钾离子C.钠离子D.氯离子10.锅炉给水硬度超标，会导致锅炉受热面迅速结垢，这会主要造成（）。A.锅炉热效率下降B.蒸汽品质恶化C.锅炉氧腐蚀加剧D.排污量增大11.下列关于磷酸盐加药处理的描述中，错误的是（）。A.可以生成松软的水渣B.可以防止钙垢C.可以增加锅水含盐量D.可以完全替代锅外化学处理12.逆流再生离子交换器与顺流再生相比，其主要优点是（）。A.再生液流速快B.出水水质更好C.树脂交换容量利用率高D.操作简单13.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14.锅炉连续排污的地点通常设在（）。A.锅炉最低部位B.锅炉汽包水位线附近C.锅炉蒸发面表面D.下联箱15.水中溶解氧含量是造成锅炉腐蚀的主要因素之一，测定溶解氧时，常采用（）法。A.碘量法B.沉淀法C.EDTA滴定法D.电导率法16.氢-钠离子交换系统适用于处理（）。A.碱度较高的原水B.硬度较高的原水C.含盐量较高的原水D.酸度较高的原水17.锅炉停用保养时，采用干燥剂法保养，通常使用的干燥剂是（）。A.生石灰或氯化钙B.硫酸铜C.氯化钠D.碳酸氢钠18.锅炉内加药处理时，药剂应溶解后加入，通常加药地点是（）。A.省煤器入口B.汽包内C.给水泵出口D.下联箱19.当锅水相对碱度小于（）时，一般认为不会产生苛性脆化。A.0.1B.0.2C.0.5D.1.020.在锅炉水处理中，树脂被铁污染后，颜色通常会变成（）。A.黑色B.红色或褐色C.绿色D.黄色二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，有两项或两项以上是符合题目要求的，多选、少选、错选均不得分）1.下列物质中，属于水中主要杂质的有（）。A.悬浮物B.胶体C.溶解物质D.微生物2.锅炉结垢的危害主要包括（）。A.浪费燃料B.降低锅炉出力C.引起金属过热导致变形或爆管D.缩短锅炉使用寿命3.常用的锅外水处理方法有（）。A.离子交换法B.石灰沉淀法C.磷酸盐加药法D.反渗透法4.锅炉腐蚀的类型包括（））。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.应力腐蚀D.碱性腐蚀5.关于锅炉排污，下列说法正确的有（）。A.排污可以降低锅水含盐量B.排污可以排出锅水表面的油脂和泡沫C.排污量越大越好，以确保水质D.排污应遵循“勤排、少排、均匀排”的原则6.影响离子交换器再生效果的因素有（）。A.再生剂的种类B.再生剂的用量C.再生液的浓度D.再生液的流速和温度7.下列指标中，属于蒸汽污染指标的有（）。A.含钠量B.电导率C.二氧化硅含量D.硬度8.锅炉给水除氧的方法包括（）。A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧D.电化学除氧9.树脂在使用过程中，若受到有机物污染，可能会出现（）现象。A.树脂颜色变深B.交换容量显著下降C.出水水质恶化D.清洗水耗增加10.锅炉水汽质量监督中，常用的在线仪表包括（）。A.电导率仪B.pH计C.溶氧表D.硅酸根表三、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.只要锅水pH值控制在10-12之间，锅炉就绝对不会发生腐蚀。（）2.暂时硬度是指水中钙、镁的重碳酸盐硬度，加热后会分解生成沉淀。（）3.锅炉定期排污最好在锅炉高负荷下进行，以便利用水流动冲力排出泥渣。（）4.离子交换树脂若长期不用，应保持湿润状态，防止树脂失水干裂。（）5.锅炉给水的总硬度必须等于0，才能保证锅炉不结垢。（）6.磷酸盐加药处理不仅能防垢，还能起到一定的防腐作用。（）7.逆流再生离子交换器的再生液流速越快，再生效果越好。（）8.锅炉发生汽水共腾时，应立即降低负荷，加强排污。（）9.酚酞碱度是指水样用酚酞作指示剂，用标准酸溶液滴定至终点时所测得的碱度。（）10.钠离子交换器只能去除水中的硬度，不能降低碱度和含盐量。（）11.氯离子对锅炉金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。（）12.锅炉停用后，如果不进行保养，其腐蚀速度往往比运行时更快。（）13.测定水中溶解氧时，取样必须严格密封，且不能有气泡。（）14.所有的离子交换树脂都是耐酸不耐碱的。（）15.锅炉内加药处理时，为了效果明显，可以一次性加入大量药剂。（）四、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请将正确的答案填在横线上）1.水质指标中，1mmol/L的硬度相当于2.工业锅炉水质标准（GB/T1576）规定，蒸汽锅炉采用锅外化学处理时，给水硬度应≤________mm3.钠离子交换软化法在运行中，树脂层会出现________层，这是交换反应进行的区域。4.锅炉排污率计算公式中，P代表排污率，A代表排污水含盐量，B代表给水含盐量，若不考虑蒸汽带盐，则P≈5.为了防止锅炉发生苛性脆化，必须控制锅水的相对碱度小于________。6.常用的除氧剂有________和联胺等。7.离子交换树脂的________%是指树脂在干燥状态下的质量与充分吸水膨胀后的质量之比。8.测定水的碱度时，若甲基橙和酚酞同时使用，则总碱度为________碱度与甲基橙碱度之和。9.锅炉水处理中，常用的001×7树脂中的“001”代表________，“7”代表交联度。10.反渗透（RO）膜的主要分离对象是水中的________离子和有机物。11.锅炉发生严重腐蚀时，金属表面通常覆盖着黑色的________氧化物。12.锅炉给水系统中最常见的腐蚀形式是________腐蚀。13.在离子交换器反洗过程中，反洗强度的控制应以________为原则，既要冲走悬浮物，又不要冲跑正常颗粒的树脂。14.锅炉内加药处理通常采用________作为防垢剂。15.水中的总含盐量可以通过测定水的________并进行换算来近似得到。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述锅炉结垢的主要原因及其危害。2.什么是锅炉的“汽水共腾”？产生的原因有哪些？如何处理？3.简述钠离子交换器的工作原理及再生过程。4.锅炉排污的目的是什么？定期排污和连续排污有何区别？5.简述热力除氧器的结构组成及其除氧原理。六、计算分析题（本大题共3小题，每小题15分，共45分）1.某厂有一台蒸发量为10t/h的蒸汽锅炉，无回水。给水硬度为3.5mmol/L(1)计算该交换器的周期制水量（以计）。(2)若该锅炉每天运行24小时，平均每小时给水量为(3)若再生剂（工业NaCl）用量为150kg，试计算盐耗（2.某锅炉房化验室对锅水进行取样分析，取100mL锅水水样，用(1)加入酚酞指示剂，溶液呈红色，滴定至无色时，消耗硫酸=12.50(2)在上述溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定至溶液由黄色变橙色，消耗硫酸=6.50请计算该锅水的酚酞碱度、甲基橙碱度和总碱度。（结果以mm3.某锅炉的给水含盐量为300mg/(1)计算该锅炉的排污率P（%）。(2)若该锅炉的蒸发量为20t/h(3)如果为了节能，将排污率降低到5，在蒸发量不变的情况下，锅水含盐量将变为多少（mg参考答案与详细解析一、单项选择题1.C解析：锅炉给水中的钙、镁离子在锅炉高温蒸发条件下，会形成难溶的钙镁盐类沉积在受热面上，形成水垢。A、B属于腐蚀问题，D属于蒸汽品质问题。2.B解析：硬度是表征水中钙、镁离子的总含量，是衡量结垢倾向的关键指标。3.A解析：碳酸盐硬度（暂时硬度）主要是钙、镁的重碳酸盐，加热煮沸后会分解成碳酸盐沉淀（如CaC）和4.C解析：定期排污是从锅炉底部（如下联箱、泥包）排除沉积的泥渣和水渣；连续排污是从汽包表面排污，主要排除高含盐量的锅水。5.B解析：顺流再生是指再生液流向与运行时水流方向一致，均为自上而下。6.A解析：相对碱度是指游离Na7.C解析：根据GB/T1576《工业锅炉水质》，锅水pH值通常控制在10-12之间，以防止钢材腐蚀并确保磷酸盐防垢效果。8.C解析：亨利定律指出气体在液体中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。热力除氧通过加热水至沸腾，使水面上水蒸汽分压接近总压，氧气分压趋近于零，从而驱除氧气。9.C解析：钠离子交换树脂（RNa）中的N置换水中的10.A解析：水垢的导热系数远低于钢材，阻碍热量传递，导致排烟温度升高，锅炉热效率显著下降，浪费燃料。11.D解析：锅内加药处理是锅外处理的补充，不能完全替代。对于大型锅炉或高硬度水源，必须进行锅外化学处理。12.C解析：逆流再生时，再生液首先接触底层失效程度较低的树脂，最后接触上层失效程度高的树脂，充分利用再生剂，且保护底层树脂形成高再生度层，使出水水质更好且盐耗低。13.C解析：测定硬度时，在pH=10的缓冲溶液中，铬黑T与钙镁离子形成酒红色络合物，滴定终点变为纯蓝色。14.C解析：连续排污目的是排出表面高浓度含盐水和悬浮物，位置在汽包正常水位线以下80-100mm处（即蒸发面附近）。15.A解析：两瓶法（碘量法）是测定溶解氧的经典化学方法。16.A解析：氢-钠离子交换系统既软化（除硬度）又降低碱度（脱碱），适用于原水碱度较高的情况。17.A解析：生石灰（CaO）吸水性强，无水氯化钙（18.C解析：锅内加药通常将药液通过给水泵出口管道（或专门的加药泵）加入给水系统中，随给水进入锅炉。19.B解析：为防止苛性脆化，标准要求锅水相对碱度一般小于0.2。20.B解析：铁污染通常使树脂变成深褐色或红色，这是由于铁离子在树脂上沉积或形成Fe二、多项选择题1.ABC解析：天然水杂质包括悬浮物、胶体和溶解物质（离子、分子）。微生物虽存在，但在水处理基础分类中通常归入悬浮物或生物污染，主要化学杂质为ABC。2.ABCD解析：结垢会导致传热恶化（浪费燃料A）、受热面管壁温度升高（变形爆管C）、工质流通截面减小（出力下降B）、缩短设备寿命D。3.ABD解析：离子交换、石灰沉淀、反渗透均属于锅外处理。磷酸盐加药是锅内处理。4.ABCD解析：锅炉腐蚀涉及化学腐蚀（如高温氧化）、电化学腐蚀（如氧腐蚀、酸腐蚀）、应力腐蚀（如苛性脆化）及特定介质腐蚀（如碱性腐蚀）。5.ABD解析：排污能降盐、排渣、改善蒸汽品质。但排污过大会浪费热量和水，不是越大越好，需合理控制。6.ABCD解析：再生剂的种类、比耗、浓度、流速、温度以及接触时间均影响再生效果。7.ABC解析：蒸汽污染主要指标是含钠量（代表总含盐量）、电导率（快速监测含盐量）、二氧化硅（易选择性携带）。硬度在蒸汽中应极低或不存在。8.ABC解析：热力除氧（最常用）、真空除氧、化学除氧（加亚硫酸钠等）是主要方法。9.ABCD解析：有机物污染会导致树脂颜色变深、交换容量下降、出水水质变差、正洗时间增加、运行压降增大。10.ABCD解析：电导率仪、pH计、溶氧表、硅表、钠表等均是锅炉水汽系统常用的在线监测仪表。三、判断题1.×解析：pH值控制是防腐的重要手段，但不是唯一手段。即使pH合格，溶解氧、氯离子等超标仍会引起严重腐蚀。2.√解析：暂时硬度（碳酸盐硬度）具有热不稳定性，加热分解生成沉淀。3.×解析：定期排污应在低负荷或低水位时进行，以免破坏水循环或影响蒸汽品质。高负荷时水循环快，但排污易引起水位波动。4.√解析：干树脂遇水会剧烈膨胀，导致颗粒破碎，故停运时应保持湿润。5.×解析：对于有锅内加药处理的低压锅炉，给水硬度可以允许有一定残留（如≤4.0mm6.√解析：磷酸盐能在金属表面形成保护膜，且维持pH值，起到一定防腐作用。7.×解析：再生液流速过快会导致接触时间短，反应不充分，再生效果反而变差。8.√解析：汽水共腾处理措施：降低负荷，开大连续排污，加强锅水取样分析，暂停加药，改善水质。9.√解析：酚酞碱度定义即如此，变色点pH=8.2-8.4。10.√解析：钠离子交换将钙镁盐转换为钠盐，钠盐溶解度大，故硬度去除，但碱度（HC11.√解析：氯离子是去极化剂，破坏金属保护膜，主要参与电化学腐蚀过程。12.√解析：停炉期间若不保养，氧气、湿度共同作用，往往产生大量的氧腐蚀产物，速度可能快于运行。13.√解析：氧气易逸出，取样必须密封且充满水样瓶，不得有气泡，否则测定结果不准。14.×解析：不同树脂耐酸碱性不同。例如，强酸性阳树脂耐酸耐碱（在一定范围内），强碱性阴树脂不耐强碱，弱碱性阴树脂耐碱性好。15.×解析：锅内加药应“少量、多次”，一次性加药过多会造成锅水药剂浓度过高，引起汽水共腾或浪费。四、填空题1.50解析：1mmol/L的基本单元为1/2.0.03解析：根据GB/T1576，对于额定压力>1.0MPa但<1.6MPa的锅炉，给水硬度通常3.工作（或交换）解析：离子交换器运行时，树脂层从上到下分为失效层、工作层、保护层。4.A解析：排污率公式P=×100（假设蒸汽不含盐，A5.0.2解析：相对碱度控制标准为小于0.2。6.亚硫酸钠解析：亚硫酸钠是常用的化学除氧剂。7.含水率解析：树脂含水率定义。8.酚酞解析：总碱度=酚酞碱度+甲基橙碱度。9.强酸性阳离子交换树脂解析：001为强酸，7为交联度。10.溶解性盐解析：反渗透主要去除溶解盐类和胶体。11.四氧化三铁（F）解析：高温下铁腐蚀产物主要是F（磁性氧化铁）。12.氧解析：给水系统温度较低，主要面临溶解氧引起的电化学腐蚀。13.不跑正常树脂解析：反洗强度要控制在既能洗去截留的污物和碎树脂，又不将完整的正常颗粒树脂冲出的范围。14.磷酸三钠解析：磷酸三钠（NP15.电导率解析：对于同一水源，电导率与含盐量成正比，可通过测定电导率监测含盐量变化。五、简答题1.简述锅炉锅炉结垢的主要原因及其危害。答案：原因：主要是由于锅炉给水中含有钙、镁离子（硬度物质），在锅炉高温高压条件下，这些离子溶解度下降，发生化学反应生成难溶的钙镁盐类（如硫酸钙、硅酸钙、氢氧化镁等），沉积在受热面管壁上形成水垢。危害：1.浪费燃料：水垢导热系数极低（仅为钢材的几十分之一），大大增加传热热阻，导致排烟温度升高，热效率降低，增加煤耗。2.危及安全：结垢使管壁温度急剧升高，金属强度下降，易造成鼓包、变形，严重时引起爆管事故。3.降低出力：结垢使锅炉受热面管径变窄，流通截面减小，水循环受阻，导致锅炉蒸发量下降。4.缩短寿命：结垢引起垢下腐蚀，缩短锅炉使用寿命，并增加清洗和维修费用。2.什么是锅炉的“汽水共腾”？产生的原因有哪些？如何处理？答案：定义：汽水共腾是指锅炉锅水表面泡沫层堆积过厚，蒸汽在上升过程中穿过滤沫层时，将锅水滴大量带出，导致蒸汽严重带水的现象。原因：1.锅水含盐量或悬浮物含量严重超标，接近或超过临界含盐量。2.锅水油脂含量过高，表面张力减小，产生大量泡沫。3.锅炉负荷增加过快或压力急剧降低，导致汽水膨胀剧烈。处理方法：1.立即降低锅炉负荷，保持水位稳定。2.开大连续排污阀，加强表面排污，降低锅水含盐量。3.停止加药，改善给水质量。4.若情况严重，应暂时停炉，换水后再启动。3.简述钠离子交换器的工作原理及再生过程。答案：工作原理：当含有钙、镁离子的原水流经装有钠离子交换树脂（RNa）的交换器时，水中的C,M与树脂中的N发生置换反应，树脂吸附C,再生过程：当树脂失效（出水硬度超标）后，利用食盐（NaCl）溶液流经树脂层。高浓度的N将树脂上吸附的C,M4.锅炉排污的目的是什么？定期排污和连续排污有何区别？答案：目的：1.排除锅水中过剩的盐分和碱度，使锅水水质控制在标准范围内，防止汽水共腾和结垢。2.排除锅水表面