电厂化学试题(附答案)

电厂化学试题(附答案)一、单项选择题（每题1分，共15分）1.天然水中，胶体颗粒通常带（）。A.正电荷B.负电荷C.不带电D.无法确定答案：B2.下列水处理方法中，主要用于去除水中溶解性盐类的是（）。A.混凝B.沉淀C.离子交换D.过滤答案：C3.在火力发电厂中，给水加氨处理的主要目的是（）。A.除氧B.提高pH值，防止酸性腐蚀C.防止钙垢生成D.杀菌答案：B4.下列指标中，能直接反映蒸汽纯度的是（）。A.硬度B.碱度C.含钠量D.含硅量答案：C5.凝结水精处理混床中，阳、阴树脂的体积比通常为（）。A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3答案：B6.在高压及以上锅炉的水汽系统中，最易发生的腐蚀类型是（）。A.氧腐蚀B.酸性腐蚀C.碱性腐蚀D.应力腐蚀答案：B7.测定水样硬度时，若水样中存在铁离子，会使测定结果（）。A.偏高B.偏低C.不变D.无法确定答案：A8.反渗透膜对离子的截留率顺序一般为（）。A.一价离子>二价离子>多价离子B.多价离子>二价离子>一价离子C.二价离子>一价离子>多价离子D.与离子价态无关答案：B9.下列物质中，不能作为循环冷却水系统缓蚀剂的是（）。A.聚磷酸盐B.硅酸盐C.硫酸D.锌盐答案：C10.锅炉水采用磷酸盐处理时，控制指标“磷酸根”的主要作用是（）。A.除氧B.调节pHC.防止钙垢生成D.防止腐蚀答案：C11.水汽系统中，二氧化硅主要来源于（）。A.补给水B.凝结水C.疏水D.蒸汽答案：A12.下列哪种情况会导致离子交换树脂发生“胶硅”污染？（）A.进水中有机物含量高B.进水铁离子含量高C.强碱阴树脂再生时碱液温度过低D.再生剂浓度过高答案：C13.在绘制P-Na坐标的磷酸盐协调处理（CPT）控制图中，反应Na/PO₄摩尔比R值的直线是（）。A.水平线B.垂直线C.斜率为正的直线D.斜率为负的直线答案：C14.测定水样pH值时，使用的参比电极是（）。A.玻璃电极B.甘汞电极C.铂电极D.银-氯化银电极答案：B15.发电机内冷水系统采用添加缓蚀剂法处理时，常用的缓蚀剂是（）。A.氨B.联氨C.铜缓蚀剂（如BTA）D.磷酸盐答案：C二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.火力发电厂水汽循环系统中，可能发生流动加速腐蚀（FAC）的部位有（）。A.高压给水管道B.省煤器入口管C.汽轮机叶片D.高温过热器E.凝结水泵出口管答案：A,B,E2.影响离子交换树脂工作交换容量的主要因素包括（）。A.树脂的种类和性能B.运行流速C.进水水质（离子组成、浓度）D.再生剂种类、用量和浓度E.交换器结构答案：A,B,C,D,E3.下列属于锅炉沉积物下腐蚀类型的有（）。A.酸性腐蚀B.氧腐蚀C.碱性腐蚀D.氢脆E.二氧化碳腐蚀答案：A,C,D4.循环冷却水系统中，微生物的危害主要包括（）。A.形成粘泥，降低换热效率B.引起垢下腐蚀C.堵塞管道和填料D.分解缓蚀阻垢剂E.增加水的浊度答案：A,B,C,D,E5.火力发电厂化学监督的主要水汽质量指标包括（）。A.硬度B.二氧化硅C.钠离子D.氢电导率E.溶解氧答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共20分）1.天然水中的杂质按分散颗粒大小可分为：______、______和______三大类。答案：悬浮物；胶体；溶解物质2.水的预处理常规流程包括：______、______、______。答案：混凝；沉淀（澄清）；过滤3.离子交换树脂的再生方式主要有______和______。答案：顺流再生；逆流再生4.锅炉给水除氧的常用方法有______和______。答案：热力除氧；化学除氧5.评价反渗透膜性能的主要指标是______和______。答案：脱盐率；水通量（产水量）6.水汽系统中，氯离子超标会破坏金属表面的______膜，诱发______腐蚀。答案：保护（氧化）；点蚀（孔蚀）7.测定水样中硅含量常用的方法是______法。答案：硅钼蓝（分光）光度8.凝结水精处理系统的作用主要是去除______和______。答案：腐蚀产物（金属氧化物）；溶解盐类（离子）9.协调磷酸盐处理（CPT）是通过控制锅炉水中______和______的比例，既防止结垢又避免碱性腐蚀。答案：磷酸根；pH值（或钠离子）10.循环冷却水系统结垢的主要原因是水中______和______离子的浓度积超过了其溶度积。答案：钙（Ca²⁺）；碳酸根（CO₃²⁻）或磷酸根（PO₄³⁻）四、判断题（每题1分，共10分）1.水的电导率越高，表明其含盐量越低。（）答案：×2.强酸阳离子交换树脂对水中阳离子的选择性顺序为：Fe³⁺>Al³⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺>H⁺。（）答案：√3.联氨（N₂H₄）除氧的产物是氮气和水，不会增加水中的含盐量。（）答案：√4.反渗透装置的进水必须进行严格的预处理，以防止膜污染和结垢。（）答案：√5.锅炉水磷酸盐“隐藏”现象多发生在锅炉负荷剧烈波动时。（）答案：√6.测定水样pH值时，如果水样温度与定位缓冲液温度不一致，无需进行温度补偿。（）答案：×7.循环冷却水系统中，提高浓缩倍率总是有利于节水和经济运行。（）答案：×8.氢电导率是表征水汽系统中阴离子杂质总量的灵敏指标。（）答案：√9.阴离子交换树脂被有机物污染后，其工作交换容量下降，再生剂耗量增加。（）答案：√10.发电机内冷水采用小混床处理时，其出水pH值通常会略有下降。（）答案：√五、名词解释题（每题3分，共15分）1.水的碱度答案：水的碱度是指水中能与强酸发生中和反应的物质总量。这些物质主要包括氢氧根、碳酸盐、碳酸氢盐等。2.树脂的再生度答案：树脂的再生度是指树脂层中已再生好的离子型树脂的量占总树脂量的百分比。它反映了树脂再生效果的好坏。3.汽水共腾答案：汽水共腾是指锅炉蒸发面汽水界面上蒸汽大量涌出的过程中，携带大量含盐浓度高的炉水，使蒸汽品质急剧恶化的现象。4.极限碳酸盐硬度答案：极限碳酸盐硬度是指在循环冷却水系统中，在一定的水质和运行条件下，水中碳酸盐硬度所能维持的最大值，超过此值就会产生碳酸钙沉淀结垢。5.水汽系统的“三值”答案：在协调磷酸盐处理（CPT）中，“三值”通常指锅炉水的磷酸根浓度（mg/L）、pH值和钠离子与磷酸根的摩尔比（R值），用于指导磷酸盐的加入和控制。六、简答题（每题5分，共20分）1.简述混凝处理的作用原理。答案：混凝处理是通过向水中投加混凝剂，水解生成带正电荷的胶体或聚合物，中和水中天然带负电荷的胶体颗粒的电性，降低其ζ电位，使其脱稳；同时，水解产物通过吸附架桥和网捕卷扫作用，使脱稳的胶体颗粒和细小悬浮物相互聚集，形成较大的絮凝体（矾花），从而在后续的沉淀或过滤过程中被去除。2.列出锅炉给水加氨处理的优缺点。答案：优点：①氨是挥发性碱，能分布到整个水汽系统，提高系统pH，有效防止CO₂等引起的酸性腐蚀；②不会增加锅炉水的含盐量和碱度。缺点：①对铜及铜合金有氨蚀倾向，在凝汽器空抽区等有氨富集的地方需注意；②氨的分配系数大，在蒸汽初凝水中浓度很高。3.简述凝结水精处理高速混床运行周期终点的判断依据。答案：主要判断依据有：①混床出水电导率（或氢电导率）超过设定值；②混床出水钠离子或硅含量超过设定值；③混床进出口压差超过设定值（表明树脂层被污染或破碎树脂堵塞）；④累计制水量达到设定值。4.说明循环冷却水系统中，硫酸盐还原菌（SRB）的危害机理。答案：硫酸盐还原菌（SRB）是一种厌氧菌，常存在于粘泥或沉积物下。其危害机理是：在缺氧条件下，SRB能将水中的硫酸根（SO₄²⁻）还原为硫化氢（H₂S）。H₂S一方面能与水中的铁离子反应生成黑色的FeS沉积，加剧垢下腐蚀；另一方面，H₂S本身是一种腐蚀性介质，能直接腐蚀金属，并造成金属的氢脆。七、计算题（每题7分，共14分）1.一台阳离子交换器，内装强酸阳树脂2.0m³，树脂的工作交换容量为1800mol/m³。再生时用30%的盐酸（密度为1.149g/cm³）配制4%的稀盐酸溶液进行再生。若再生水平为100kg100%HCl/m³树脂，试计算：（1）每次再生需要100%HCl多少公斤？（2）需要30%的浓盐酸多少升？（计算结果保留两位小数）答案：（1）需要100%HCl质量=再生水平×树脂体积=100kg/m³×2.0m³=200kg（2）30%浓盐酸中HCl质量分数为30%，则所需30%浓盐酸质量=200kg/30%=666.67kg30%浓盐酸密度为1.149g/cm³=1149kg/m³=1.149kg/L所需30%浓盐酸体积=质量/密度=666.67kg/1.149kg/L≈580.18L答：（1）需要100%HCl200公斤。（2）需要30%浓盐酸约580.18升。2.某循环冷却水系统，补充水氯离子浓度为25mg/L，循环水氯离子浓度为125mg/L。求该系统的浓缩倍率K。答案：浓缩倍率K通常用循环水与补充水中某种不易沉积、不易挥发的离子浓度比值来计算，氯离子是常用指标。K=循环水[Cl⁻]/补充水[Cl⁻]=125mg/L/25mg/L=5.0答：该系统的浓缩倍率为5.0。八、论述分析题（每题8分，共16分）1.试述火力发电厂超临界机组水汽质量控制的特点及主要监督策略。答案：超临界机组水汽质量控制特点：①参数高（压力≥22.1MPa），水汽性质接近，无汽包，无法进行炉内加药处理和排污，对给水品质要求极高；②对杂质极为敏感，微量杂质即可导致盐类在过热器、汽轮机通流部分沉积，并引发腐蚀；③采用直流锅炉，水一次性蒸发完毕，任何杂质都会直接进入蒸汽系统。主要监督策略：①采用全挥发处理（AVT）或加氧处理（OT）。AVT通过加氨和联氨/丙酮肟等维持系统还原性环境；OT则通过微量氧和氨形成保护性氧化膜，降低系统铁含量。②配置完备、高效的凝结水精处理系统（通常为100%处理量的高速混床，或“粉末树脂覆盖过滤器+混床”），深度净化凝结水，去除腐蚀产物和离子杂质。③设置严格的水汽质量标准，并加强在线化学仪表（如氢电导率、钠表、硅表、溶解氧表）的监督，实现实时监控和预警。④重点监控给水氢电导率（应<0.15μS/cm）、pH值、溶解氧、钠、硅等关键指标，确保蒸汽纯度（钠、硅含量极低）。⑤加强机组启停阶段和异常工况下的化学监督与保护措施。2.某电厂高压锅炉运行中，炉水pH值持续缓慢下降，磷酸根含量维持正常，氯离子含量略有升高。试分析可能的原因及应采取的应对措施。答案：可能原因分析：①凝汽器发生泄漏：这是最可能的原因。冷却水（通常为中性或弱碱性，但含较多Cl⁻、SO₄²⁻等酸性阴离子）漏入凝结水系统，酸性阴离子进入锅炉后，在高温高压下水解产生酸（如HCl），消耗炉水中的OH⁻，导致pH下降，磷酸根因与Ca²⁺、Mg²⁺反应消耗或调节加药而维持“正常”，Cl⁻因冷却水带入而升高。②补给水或凝结水受到酸性物质污染：如除盐设备失效，酸性水进入系统。③锅炉内部发生酸性腐蚀，产生酸性腐蚀产物，但此情况通常伴随铁含量显