锅炉水处理操作练习试题及答案

锅炉水处理操作练习试题及答案一、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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在括号内。）1.锅炉给水硬度超标的主要危害是（）。A.锅炉腐蚀B.产生水垢，降低传热效率C.蒸汽品质恶化D.炉水碱度过高2.天然水中的硬度主要是指水中（）离子的浓度。A.N、B.C、MC.C、SD.HC、3.在锅炉水处理中，用来测定水中氯离子含量的标准方法是（）。A.EDTA滴定法B.钼酸铵分光光度法C.硝酸银沉淀滴定法（莫尔法）D.碘量法4.为了防止锅炉发生氧腐蚀，必须对给水进行除氧。工业锅炉最常用的除氧方法是（）。A.真空除氧B.化学除氧C.热力除氧D.电化学除氧5.离子交换器运行过程中，当出水水质达到失效标准时，树脂层中（）。A.已全部失效B.上部树脂失效，下部树脂仍呈失效态C.下部树脂失效，上部树脂仍呈失效态D.仍有部分树脂未失效6.磷酸盐加药处理的主要目的是（）。A.降低给水硬度B.调节炉水pH值，消除残余硬度C.除去水中溶解氧D.降低炉水含盐量7.锅炉进行排污操作时，定期排污的主要目的是（）。A.排除锅炉表面的泡沫B.排除锅底的水渣和泥垢C.降低炉水碱度D.降低炉水含盐量8.下列关于朗格利尔饱和指数（LSI）的说法，正确的是（）。A.LSI>0表示水有结垢倾向B.LSI=0表示水有腐蚀倾向C.LSI<0表示水有结垢倾向D.LSI不能判断水的稳定性9.逆流再生离子交换器的优点是（）。A.再生剂用量大B.出水水质较差C.再生剂利用率高，出水水质好D.操作简单，不需要顶压10.锅炉水处理中，测定碱度时，使用的指示剂通常是（）。A.甲基橙和酚酞B.铬黑TC.淀粉D.甲基红11.钠离子交换器交换反应后的出水特点是（）。A.碱度不变，硬度降低B.碱度降低，硬度降低C.碱度升高，硬度降低D.含盐量显著降低12.造成汽水共腾的原因不包括（）。A.炉水品质不好，含油量或含盐量过高B.锅炉负荷增加过快C.锅炉水位过低D.锅炉压力突然降低13.在水垢分析中，碳酸盐水垢通常易溶于（）。A.盐酸B.硫酸C.氢氧化钠D.几乎不溶于任何酸14.混合床离子交换器通常用于（）。A.锅炉补给水的预脱盐B.制取高纯水C.软化给水D.除去悬浮物15.下列物质中，既能作为缓蚀剂又能作为碱度调节剂的是（）。A.NB.NC.HD.E16.测定水中溶解氧时，取样时应注意（）。A.可以溢流取样B.必须使用溶解氧瓶，且水样需溢流C.直接用烧杯取样D.不需要排除空气泡17.锅炉内部腐蚀最严重、危害最大的是（）。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.应力腐蚀D.氢腐蚀18.某锅炉给水硬度为0.03mmol/L，炉水硬度应控制在（）。A.0mmol/LB.≤0.03mmol/LC.≤0.5mmol/LD.根据压力而定，通常要求为019.树脂被铁污染后，颜色通常变为（）。A.深褐色B.黑色C.蓝色D.绿色20.锅炉连续排污管的管口一般安装在（）。A.锅筒最低处B.锅筒正常水位线以下100-200mm处C.锅筒蒸汽空间D.下降管入口处二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的五个备选项中有至少两个是符合题目要求的，请将其代码填写在括号内。未选、错选均不得分。）1.锅炉结垢的危害包括（）。A.浪费燃料，降低热效率B.引起垢下腐蚀，缩短锅炉寿命C.降低蒸发量D.使管壁过热，甚至导致爆管E.提高蒸汽品质2.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E.气体3.常用的锅炉水处理方法有（）。A.炉内加药处理B.炉外化学处理C.磁化处理D.反渗透处理E.简单的沉淀处理4.离子交换树脂在运行过程中，若出水水质突然恶化，可能的原因是（）。A.树脂中毒B.交换带穿透C.反洗强度不够D.再生剂用量不足E.进水水质突然恶化5.锅炉热力除氧的必要条件包括（）。A.水加热到饱和温度B.保持一定的压力C.增加水与蒸汽的接触表面积D.及时排出从水中分离出来的气体E.水温不需要达到沸点6.炉水加磷酸盐处理时，应控制的条件有（）。A.炉水中维持一定的过剩磷酸根B.炉水的pH值C.给水硬度D.加药均匀E.锅炉负荷波动7.造成锅炉腐蚀的因素主要有（）。A.pH值不合适B.溶解氧C.二氧化碳D.含盐量E.温度和压力8.下列关于树脂再生的说法，正确的有（）。A.顺流再生再生剂利用率低B.逆流再生出水水质好C.再生液浓度越高越好D.再生液流速过快会导致交换反应不充分E.通常需要先反洗后再生9.锅炉排污的目的是（）。A.排除炉水中过剩的含盐量和碱度B.排除炉水表面的油脂和泡沫C.排除炉底的水渣和泥垢D.补充给水E.提高锅炉蒸发量10.下列指标中，属于蒸汽质量监督指标的有（）。A.钠含量B.二氧化硅含量C.电导率D.硬度E.铁含量三、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.锅炉水处理的目的仅仅是为了防止结垢。（）2.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度。（）3.离子交换器反洗的目的是为了清除树脂层中的悬浮物和碎树脂，并松动树脂层。（）4.热力除氧器在低负荷运行时，除氧效果会更好。（）5.炉水pH值越低，对锅炉金属的腐蚀越小。（）6.氯离子测定中，若水样颜色较深，可用硝酸银沉淀法直接测定，无需脱色。（）7.树脂的“交联度”越高，其机械强度越强，但网孔结构越小，交换容量越低。（）8.锅炉发生汽水共腾时，应立即停止燃烧，关闭主汽阀。（）9.为了节约用水，可以将离子交换器的正洗水作为反洗水。（）10.亚硫酸钠是常用的化学除氧剂，其反应产物是无害的硫酸钠。（）11.锅炉给水中的溶解氧是造成锅炉省煤器和水冷壁管腐蚀的主要原因。（）12.混合床离子交换器中，阴、阳树脂是均匀混合的。（）13.锅炉定期排污应在低水位时进行。（）14.朗格利尔指数（LSI）为负值时，水具有腐蚀性。（）15.水中的重碳酸钙硬度在加热后会分解成碳酸钙沉淀，属于暂时硬度。（）四、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请将答案填写在横线上。）1.锅炉水处理主要包括________处理、________处理和________处理。2.水的硬度可分为________硬度和________硬度。3.离子交换树脂主要由________、________和________三部分组成。4.001×7型树脂中，“001”代表________，“7”代表________。5.热力除氧器根据工作压力不同，可分为________式、________式和________式。6.测定水中硬度时，常用的指示剂是________，在pH值为________的缓冲溶液中进行。7.磷酸盐加药处理中，为了防止碱性腐蚀，应控制炉水的摩尔比不大于________。8.锅炉排污率计算公式为P=×100，其中A9.水的碱度是用________标准溶液进行滴定测定的。10.阴离子交换树脂通常用________进行再生。11.锅炉水冷壁管内发生的碱性腐蚀称为________腐蚀。12.溶解固形物是指水样经过过滤、蒸干并在________℃下恒重后的残余物质。13.在锅炉停用保护中，常用的干法保护剂是________。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分。）1.简述锅炉给水为什么要进行除氧？常用的除氧方法有哪些？2.写出钠离子交换软化的化学反应方程式，并说明其特点。3.简述离子交换树脂受铁污染后的特征及复苏处理方法。4.什么是锅炉的“汽水共腾”？产生的原因及处理方法是什么？5.简述朗格利尔饱和指数（LSI）的含义及其在水质判断中的应用。六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分。）1.某锅炉房采用钠离子交换器处理给水。已知原水硬度为5.0mmol/L，交换器直径为1.0m，树脂层高度为1.5m，树脂的工作交换容量为800mol/m³。求该交换器的周期制水量是多少立方米？（保留一位小数，π取3.14）2.某锅炉炉水溶解固形物控制标准为3500mg/L，给水溶解固形物为300mg/L。试计算该锅炉的排污率。如果该锅炉的蒸发量为10t/h，求每小时的实际排污量是多少？七、综合应用题（本大题共2小题，每小题12.5分，共25分。）1.某工厂一台4t/h蒸汽锅炉，近期发现省煤器管和炉管有明显的腐蚀穿孔现象，且腐蚀产物呈黑色，多孔状。经化验，给水pH值为6.5，溶解氧含量为0.8mg/L，炉水pH值为9.0。(1)请分析造成锅炉腐蚀的主要原因是什么？(2)针对上述情况，应采取哪些水处理措施进行调整和治理？2.某电厂锅炉给水系统采用氢-钠离子交换并联系统进行脱碱软化。在运行过程中，发现混合水的碱度经常超标，且出水有时呈酸性。(1)请分析可能造成出水碱度超标和呈酸性的原因。(2)作为水处理操作人员，应如何调整运行参数以保证出水水质合格？参考答案及详细解析一、单项选择题1.B【解析】给水中的钙镁离子在锅炉高温蒸发下会浓缩，形成坚硬的水垢，附着在金属受热面上，阻碍热量传递，降低锅炉热效率。2.B【解析】硬度定义为水中钙、镁离子的总浓度。3.C【解析】莫尔法（硝酸银滴定法）是测定氯离子最常用的标准方法，以铬酸钾为指示剂。4.C【解析】热力除氧基于亨利定律，将水加热至沸点，使氧气溶解度降至零并逸出，是工业锅炉最经济、最有效的方法。5.D【解析】当出水失效时，树脂层中存在一个“失效带”，并非全部树脂完全失效，为了保证出水水质，必须以最先失效点为终点，因此仍有部分下层树脂未完全失效。6.B【解析】磷酸盐与炉水中残余的钙镁离子反应生成松软的水渣（碱式磷酸钙），通过排污排出，同时维持炉水pH值。7.B【解析】定期排污口设在锅筒最低部，主要目的是排出沉积在下部的泥渣和水垢。8.A【解析】朗格利尔指数LSI=pHpHs。当LSI>0时，水中碳酸钙过饱和，有结垢倾向；LSI<0时，有腐蚀倾向。9.C【解析】逆流再生时，再生液首先接触失效程度较低的树脂层，使得底层树脂再生度极高，保护了出水水质，且再生剂利用率高。10.A【解析】测定碱度通常利用酸碱中和原理，使用酚酞指示终点（pH8.3）和甲基橙指示终点（pH4.5）。11.A【解析】钠离子交换仅去除硬度（C,M），将阴离子（如12.C【解析】汽水共腾是由于炉水品质差（含油、含盐高）或负荷变化剧烈导致，水位过低会导致缺水事故，不是汽水共腾的原因。13.A【解析】碳酸盐水垢主要成分是CaC和14.B【解析】混合床是将阴、阳树脂混合装填，置于一个交换器内，用于制取纯度极高的水，常用于高压锅炉补给水精处理。15.A【解析】磷酸三钠既可沉淀硬度，又可水解调节pH值。16.B【解析】测定溶解氧必须隔绝空气，使用专用溶解氧瓶，并利用水样溢流来排除取样管内的空气。17.B【解析】锅炉金属在水中发生的电化学腐蚀（包括氧腐蚀、酸腐蚀等）是最普遍、危害最大的腐蚀形式。18.D【解析】根据GB/T1576-2018《工业锅炉水质》，锅水应通过加药维持无硬度状态，即硬度应接近或为0。19.A【解析】铁污染通常使树脂变为深褐色或红棕色，导致交换容量下降。20.B【解析】连续排污是为了连续排出炉水表面高浓度的盐分和泡沫，故管口设在最高水位线以下。二、多项选择题1.ABCD【解析】结垢会浪费燃料、引起垢下腐蚀、降低蒸发量、导致过热爆管，但会降低蒸汽品质（导致蒸汽带水恶化），而不是提高。2.ABC【解析】按颗粒大小分为悬浮物（>1μm）、胶体（1nm-1μm）、溶解物质（<1nm）。3.ABD【解析】炉外化学处理（离子交换）、炉内加药、反渗透（膜处理）是正规方法。磁化处理在正规锅炉水处理中不作为主要控制手段。4.ABDE【解析】树脂中毒、穿透、再生剂不足、进水恶化都会导致出水水质变差。反洗不够主要导致压降大或偏流，不一定直接导致立即恶化。5.ACD【解析】热力除氧需将水加热至该压力下的饱和温度，增加接触面积，并及时排气。压力是条件，不是可调节变量（除压力式外）。6.ABD【解析】需控制过剩P、pH值，并确保加药均匀。给水硬度应在进入锅炉前去除，不应作为炉内控制条件。7.ABCDE【解析】pH、溶解氧、C、含盐量（电导率）、温度和压力都是影响腐蚀速率的关键因素。8.ABE【解析】顺流再生利用率低；逆流再生出水好；再生浓度并非越高越好（过高会利用不完全或固化树脂）；通常需先反洗。9.ABC【解析】排污是为了排盐、排渣、排油。补充给水是给水系统的任务，不是排污目的。10.ABCE【解析】蒸汽质量主要监控钠、硅、电导率、铁、铜等，硬度在蒸汽中应极低或不存在，不是主要监控指标。三、判断题1.×【解析】锅炉水处理的目的不仅是防垢，还包括防腐蚀、保证蒸汽品质。2.√【解析】定义正确。3.√【解析】反洗的作用是松动树脂层、去除截留的悬浮物和气泡。4.×【解析】热力除氧在低负荷时水温难以维持稳定，除氧效果反而变差。5.×【解析】pH值过低会造成酸性腐蚀，pH值过高会造成碱性腐蚀，需控制在合适范围（如9-11）。6.×【解析】若水样颜色深，会干扰铬酸钾指示剂终点的观察，需预先脱色（如用氢氧化铝悬浮液脱色）。7.√【解析】交联度决定了树脂网孔大小和机械强度，交联度高则结构紧密，选择性高但扩散慢。8.×【解析】发生汽水共腾应降低负荷，加强排污，换水，不要立即停炉，以免造成水击或更严重的后果，除非情况极度危急。9.×【解析】正洗水是含有再生废液的水，不可直接作为反洗水源，否则会污染树脂。10.√【解析】2N11.√【解析】氧腐蚀主要发生在省煤器入口端及水冷壁管。12.√【解析】混合床在运行和再生前是混合状态的，反洗分层后才分离。13.×【解析】定期排污应在高水位时进行，以防止排污时水位过低影响安全。14.√【解析】LSI<0表示水中Ca15.√【解析】暂时硬度即碳酸盐硬度，加热后会分解沉淀。四、填空题1.炉外；炉内；给水（或回水）2.碳酸盐；非碳酸盐3.网状结构；固定基团；活性基团（交换离子）4.强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；交联度为7%5.真空；大气压；压力6.铬黑T；107.3.0（或2.8-3.2）8.排污前炉水溶解固形物（或排污水浓度）；给水溶解固形物（或给水浓度）9.硫酸（或盐酸）10.氢氧化钠（Na11.苛性脆化（或碱性）12.103-10513.生石灰（或干燥剂、硅胶）五、简答题1.答：原因：溶解氧是造成锅炉热力系统设备（省煤器、水冷壁、汽包等）电化学腐蚀的主要原因。氧腐蚀会导致管壁变薄、穿孔，严重缩短锅炉寿命，甚至引发安全事故。常用方法：(1)热力除氧：利用亨利定律，将水加热至饱和温度，使氧气逸出。(2)化学除氧：向给水中加入还原剂（如亚硫酸钠、联氨），与氧气发生化学反应除去氧气。(3)真空除氧：利用真空使水在低温下沸腾除氧。(4)解吸除氧（目前较少，主要用前三种）。2.答：反应方程式：22特点：(1)只能去除水中的硬度（钙、镁离子），不能去除碱度。(2)出水含盐量略有增加（因为N等当量替换了C,M，且1molC替换为2mol(3)运行操作简单，再生剂使用食盐（Na3.答：特征：树脂颜色变深，呈深褐色或红棕色；体积膨胀，机械强度下降；工作交换容量明显降低；再生清洗困难，清洗水延长仍不透明。复苏方法：(1)使用10%的温热盐酸（HC(2)可在酸液中加入适量的还原剂（如亚硫酸钠）辅助清洗。(3)对于严重的铁污染，可能需要多次重复复苏过程。(4)预防措施：在预处理中加强除铁，定期清洗离子交换器及管路。4.答：定义：汽水共腾是指锅炉蒸发面表面汽水共同升起，产生大量泡沫，使炉水与蒸汽界限模糊，蒸汽严重带水的现象。原因：(1)炉水品质差，含油量、有机物或含盐量（溶解固形物）过高。(2)锅炉负荷增加过快或超负荷运行。(3)锅炉压力急剧下降，导致炉水自汽化加剧。处理方法：(1)降低锅炉负荷，保持燃烧稳定。(2)开启表面排污阀，加强排污，换水，降低炉水含盐量和碱度。(3)若因含油引起，应查明油源，停止含油水进入锅炉。(4)维持锅炉水位在略低于正常水位处。5.答：含义：朗格利尔饱和指数（LSI）是水的实际pH值与在该温度下水的饱和pH值（p）之差。即LS应用：(1)当LSI>(2)当LS(3)当LSI<0时，表示水中该指数主要用于判断循环冷却水或锅炉水的结垢与腐蚀倾向。六、计算题1.解：计算树脂体积：V计算周期制水量：Q其中V=1.1775，EQ答：该交换器的周期约制水量为188.4立方米。2.解：计算排污率P：公式：P已知A=3500P计算每小时排污量：已知蒸发量D=答：该锅炉的排污率约为9.38%，每小时的实际排污量约为0.94吨。七、综合应用题1.答：(1)腐蚀原因分析：主要原因是严重的氧腐蚀。依据：给水pH值6.5偏低（偏酸性），且溶解氧高达0.8mg/L（严重超标，标准通常≤0.05mg/L）。腐蚀产物呈黑色、多孔状，符合氧化铁（F或含水氧化铁）的特征。酸性环境加剧了电化学腐蚀的阴极过程。次要原因：给水p