除灰、脱硫考试试题及答案

除灰、脱硫考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在燃煤电厂烟气处理系统中，静电除尘器的工作原理主要基于：A.惯性碰撞与重力沉降B.荷电粉尘在电场中的定向迁移与捕集C.烟气通过多孔滤料时的筛分作用D.利用高压水雾对粉尘进行洗涤答案：B2.湿法石灰石-石膏脱硫工艺中，吸收塔内发生的主要化学反应是：A.SO₂+CaO→CaSO₃B.SO₂+CaCO₃+1/2O₂+2H₂O→CaSO₄·2H₂O+CO₂↑C.SO₂+2NH₃+H₂O→(NH₄)₂SO₃D.SO₂+Mg(OH)₂→MgSO₃+H₂O答案：B3.袋式除尘器选择滤料时，对于处理高温、高湿且含有酸露点的烟气，应优先考虑滤料的何种特性？A.高透气性B.良好的水解稳定性与耐酸腐蚀性C.表面光滑易于清灰D.高断裂强度答案：B4.在选择性催化还原（SCR）脱硝工艺中，通常使用的还原剂是：A.天然气（CH₄）B.一氧化碳（CO）C.氨气（NH₃）或尿素D.氢气（H₂）答案：C5.烟气脱硫系统中，用于测量和调节吸收塔浆液pH值的仪表通常为：A.氧化还原电位（ORP）计B.电导率仪C.pH计与pH电极D.密度计答案：C6.电除尘器伏安特性曲线是指：A.除尘效率与烟气流量之间的关系曲线B.二次电压与二次电流之间的关系曲线C.压力损失与过滤风速之间的关系曲线D.脱硫效率与液气比之间的关系曲线答案：B7.湿法脱硫系统中，除雾器的主要作用是：A.去除烟气中的SO₂B.分离烟气中夹带的浆液液滴C.氧化亚硫酸钙为硫酸钙D.降低烟气温度答案：B8.下列哪种因素会导致电除尘器除尘效率下降？A.烟气温度降低B.粉尘比电阻在10^4~10^10Ω·cm范围内C.烟气湿度增加D.振打清灰装置故障，导致极板积灰严重答案：D9.石灰石-石膏法中，石膏脱水系统通常包含的设备是：A.循环泵与氧化风机B.真空皮带脱水机与旋流器C.浆液搅拌器与pH计D.除雾器与冲洗水泵答案：B10.袋式除尘器的过滤风速是指：A.烟气在滤袋内的流动速度B.单位时间内单位滤布面积所处理的烟气体积C.清灰时压缩空气的喷吹速度D.烟气进入除尘器入口的速度答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分，全部选对得满分，少选得1分，错选不得分）1.影响静电除尘器效率的主要因素包括：A.烟气性质（温度、湿度、成分）B.粉尘特性（粒径、比电阻、浓度）C.结构因素（极板间距、电场长度）D.操作条件（电压、电流、气流分布）E.振打清灰方式与效果答案：A,B,C,D,E2.湿法烟气脱硫系统中，吸收塔浆液循环泵的主要作用与特点是：A.将石灰石浆液从事故浆液箱输送到吸收塔B.维持吸收塔内持液量，使浆液与烟气充分接触C.通常是系统中功率消耗最大的设备之一D.其流量大小直接影响液气比和脱硫效率E.泵的材质需考虑浆液的腐蚀与磨损答案：B,C,D,E3.下列属于干法/半干法烟气脱硫技术的是：A.石灰石-石膏湿法B.循环流化床法（CFB-FGD）C.旋转喷雾干燥法（SDA）D.炉内喷钙尾部增湿活化法（LIFAC）E.海水脱硫法答案：B,C,D4.袋式除尘器的清灰方式主要有：A.机械振打清灰B.分室反吹清灰C.脉冲喷吹清灰D.声波清灰E.人工拍打清灰答案：A,B,C,D5.烟气连续排放监测系统（CEMS）通常监测的参数包括：A.烟气流量B.颗粒物浓度C.SO₂浓度D.NOx浓度E.O₂含量答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共15分）1.静电除尘器主要由______、______、______、______及高压供电装置等组成。答案：电晕极（放电极）、集尘极（收尘极）、振打清灰装置、壳体与灰斗2.石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，强制氧化是指向吸收塔浆池中鼓入______，将______氧化成______，最终生成石膏。答案：空气、亚硫酸钙（CaSO₃）、硫酸钙（CaSO₄）3.袋式除尘器的阻力主要由______、______和______三部分组成。答案：滤料本身的阻力、粉尘层阻力、除尘器结构阻力4.衡量除尘器性能的主要技术指标包括______、______和______。答案：除尘效率、压力损失（阻力）、处理风量5.在SCR脱硝系统中，催化剂的工作温度窗口通常为______℃至______℃。答案：300、400（常见范围，允许±20℃的合理偏差）6.湿法脱硫系统中，为防止浆液在管道和设备中沉积，通常需要保持浆液流速不低于______m/s。答案：1.5（或1.0-2.0之间合理值）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述静电除尘器中粉尘比电阻对除尘效率的影响，并说明对于高比电阻粉尘常采用哪些措施进行调节。答案：粉尘比电阻是影响电除尘器效率的关键因素。比电阻在10^4~10^10Ω·cm范围内，电除尘器运行效果最佳。比电阻过低（<10^4Ω·cm），粉尘到达集尘极后释放电荷快，易发生二次飞扬；比电阻过高（>10^10Ω·cm），粉尘到达集尘极后电荷释放缓慢，形成反电晕现象，导致电场恶化，效率下降。对于高比电阻粉尘，常采用的调节措施包括：①烟气调质，如喷水、蒸汽或化学调质剂（如SO₃、NH₃）以降低比电阻；②采用高温电除尘器，提高烟气温度以降低比电阻；③改进供电方式，如采用脉冲供电、间歇供电等；④选用适用于高比电阻粉尘的除尘器结构，如移动电极式电除尘器。2.说明湿法脱硫吸收塔中除雾器的作用、常见类型及运行中需注意的问题。答案：除雾器的作用是捕集脱硫后饱和湿烟气中夹带的浆液液滴，保证净烟气液滴含量达标，保护下游烟道和设备（如引风机、烟囱），减少“石膏雨”现象。常见类型有：折流板式（应用最广）、旋流板式、丝网式等。运行中需注意的问题包括：①定期进行高压水冲洗，防止除雾器叶片结垢堵塞，影响通流能力和除雾效果；②控制冲洗水压力和频率，既要保证清洗效果，又要避免过度冲洗影响水平衡和吸收塔液位；③监测除雾器前后压差，压差升高是结垢堵塞的重要信号；④确保冲洗水水质，防止喷嘴堵塞。3.简述袋式除尘器滤料“表面过滤”与“深层过滤”机制的区别，并列举两种实现表面过滤的滤料处理技术。答案：“深层过滤”是指粉尘颗粒主要被阻留在滤料纤维内部，过滤初期效率低，随粉尘层形成效率提高，但清灰后效率下降，阻力增长快。“表面过滤”是指通过特殊处理使绝大部分粉尘被阻留在滤料表面，不深入纤维内部，其特点是过滤效率高且稳定，清灰效果好，阻力增长慢，滤料寿命长。实现表面过滤的滤料处理技术包括：①覆膜技术，在常规滤料表面复合一层极薄（微米级）的膨化聚四氟乙烯（ePTFE）微孔薄膜；②超细纤维梯度面层技术，在滤料迎尘面设置一层超细纤维层，形成致密表面。4.列举石灰石-石膏湿法脱硫系统运行中可能造成石膏品质下降（如含水率高、纯度低）的常见原因。答案：①吸收塔浆液pH值控制不当，过高或过低影响石灰石溶解与SO₂吸收，以及石膏结晶过程；②浆液中杂质（如飞灰、Cl⁻等）含量过高，影响晶体生长和脱水；③氧化不充分，浆液中亚硫酸钙含量高，石膏脱水困难；④石膏旋流器工作异常，底流浆液固含量低；⑤真空皮带脱水机运行参数（如真空度、滤布张力、进料厚度等）控制不当或滤布堵塞、破损；⑥石膏结晶时间不足，晶体过小；⑦工艺水水质差，引入杂质。5.简述选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术的基本原理、主要特点及影响其脱硝效率的关键因素。答案：SNCR技术是在不采用催化剂的情况下，在炉膛内适宜的温度窗口（通常为850~1100℃）喷入氨基还原剂（如氨水或尿素溶液），还原剂迅速热分解成NH₃，与烟气中的NOx发生还原反应，生成N₂和H₂O。主要特点是系统简单、投资低、占地面积小，但脱硝效率较低（一般为30%~50%）。影响其脱硝效率的关键因素包括：①反应温度窗口的精确控制；②还原剂与烟气的混合均匀程度（湍流度）；③合适的氨氮摩尔比（NSR）；④烟气在反应温度区的停留时间。五、计算题（每题10分，共20分）1.某电厂静电除尘器进口烟气含尘浓度为25g/m³（标态，干基），出口浓度为80mg/m³（标态，干基），处理烟气量为1.5×10⁶m³/h（标态，干基）。试计算：(1)该电除尘器的除尘效率（以百分比表示，保留两位小数）。(2)每小时收集的粉尘量是多少吨？答案：(1)除尘效率η=(1-C_out/C_in)×100%=(1-0.080/25)×100%=(1-0.0032)×100%=99.68%(2)每小时收集的粉尘量G=Q×(C_in-C_out)=1.5×10⁶m³/h×(25-0.080)g/m³=1.5×10⁶×24.92g/h=3.738×10⁷g/h=37.38t/h2.某600MW机组配套石灰石-石膏湿法脱硫装置，设计燃煤含硫量Sar为1.2%，机组年利用小时数为5500小时，标准煤耗为300g/(kW·h)，脱硫装置设计脱硫效率为95%，钙硫摩尔比（Ca/S）为1.03。计算：(1)该机组年排放SO₂量（未脱硫时，吨）。(2)年石灰石（纯CaCO₃计）消耗量（吨）。（已知：S原子量32，CaCO₃分子量100，SO₂分子量64，煤中硫转化为SO₂的系数为2）答案：(1)年发电量W=600,000kW×5500h=3.3×10⁹kW·h年耗标煤量M_coal=W×标准煤耗=3.3×10⁹kW·h×0.300kg/(kW·h)=9.9×10⁸kg=9.9×10⁵t年硫元素质量M_S=M_coal×Sar=9.9×10⁵t×1.2%=1.188×10⁴t年SO₂生成量（未脱硫）M_SO2_gen=M_S×(64/32)=1.188×10⁴t×2=2.376×10⁴t(2)脱除的SO₂量M_SO2_removed=M_SO2_gen×η=2.376×10⁴t×95%=2.2572×10⁴t脱除的SO₂物质的量n_SO2=M_SO2_removed×10⁶/64(mol)[以克计]所需CaCO₃物质的量n_CaCO3=n_SO2×Ca/S=n_SO2×1.03所需CaCO₃质量M_CaCO3=n_CaCO3×100/10⁶(t)[将克转换为吨]简化计算：M_CaCO3=M_SO2_removed×(100/64)×1.03=2.2572×10⁴t×(100/64)×1.03=2.2572×10⁴t×1.5625×1.03≈3.632×10⁴t六、综合分析题（每题15分，共30分）1.某燃煤电厂原配套四电场静电除尘器，设计效率为99.5%。随着环保标准提高，要求颗粒物排放浓度低于10mg/m³。实测发现，在现有运行条件下，除尘器出口浓度在30-40mg/m³之间波动，无法满足新标准。请分析可能导致排放超标的原因，并提出至少三种可行的改造方案进行对比分析（需说明各方案基本原理、预计效果、优缺点及适用性）。答案：可能原因分析：①煤种变化，粉尘比电阻可能偏离理想范围（特别是偏高），导致反电晕，效率下降；②极线、极板老化或变形，影响放电和收尘效果；③振打清灰系统故障或调整不当，清灰不彻底；④烟气流量或温度超过设计值；⑤进口烟气浓度超过设计值；⑥高压供电设备老化，输出参数不达标；⑦气流分布不均。改造方案对比：方案一：静电除尘器本体扩容改造（如将四电场改为五电场或加高加宽）。基本原理：增加收尘面积和电场停留时间，降低烟气流速，提高效率。预计效果：可将排放浓度降至10mg/m³以下。优点：技术成熟，运行可靠，阻力增加不大。缺点：改造工期长，投资高，现场空间可能受限。适用性：适用于有足够场地空间、对工期要求不严的机组。方案二：将末电场改为旋转电极式（移动电极式）静电除尘器。基本原理：用旋转刷连续清灰，彻底解决末电场高比电阻粉尘清灰难题，防止反电晕和二次飞扬。预计效果：可显著降低排放，有望达标。优点：针对高比电阻粉尘效果好，改造范围相对小。缺点：旋转机构维护工作量可能增加，技术复杂度较高。适用性：特别适用于因高比电阻粉尘导致效率下降的情况。方案三：在静电除尘器后增设湿式电除尘器（WESP）。基本原理：在湿式环境下捕集微细粉尘和酸雾，对低浓度粉尘去除效率极高。预计效果：可稳定实现超低排放（<5mg/m³），并可协同脱除SO₃酸雾等。优点：除尘效率极高，能解决“石膏雨”等视觉污染问题。缺点：系统复杂，增加水处理系统，有废水产生，运行电耗及维护成本较高。适用性：对排放要求极其严格（超低排放），且需协同控制多种污染物的项目。方案四：将静电除尘器改造为电袋复合除尘器（前部保留部分电场，后部改为袋式过滤）。基本原理：前级电场去除大部分粗颗粒，后级袋区高效过滤微细颗粒。预计效果：可稳定达到<10mg/m³甚至<5mg/m³。优点：效率高且稳定，不受煤种变化影响，改造后性能可靠。缺点：阻力较纯电除尘器有较大增加（约1000-1500Pa），滤袋需定期更换，有运行成本。适用性：适用于对排放稳定性要求高、场地允许的改造项目。2.某石灰石-石膏湿法脱硫系统在运行中出现以下现象：①吸收塔浆液pH值持续缓慢下降，加大石灰石浆液供给量后pH值回升不明显；②脱硫效率下降；③石膏脱水困难，石膏滤饼发粘、含水率高；④现场可闻到明显的“臭鸡蛋”气味（H₂S）。请根据这些现象，系统分析故障可能的原因、诊断步骤及应采取的解决措施。答案：现象分析与故障推断：综合“pH值下降且难调节”、“脱硫效率下降”、“石膏脱水困难”及“H₂S气味”等现象，初步判断系统可能发生了“石灰石盲化”或“工艺水氯离子（Cl⁻）浓度严重超标”，并伴有还原性环境生成H₂S。更可能的原因是Cl⁻等杂质离子浓度过高。可能原因：①工艺水氯离子含量过高或废水排放系统故障，导致吸收塔浆液Cl⁻浓度严重超标（如超过20000mg/L甚至更高）。高Cl⁻会抑制石灰石溶解（钝化），降低浆液活性；同时影响石膏结晶，生成细小的针状晶体，脱水困难；在还原条件下，SO₄²⁻会被还原为S²⁻，进而生成H₂S。②氧化风机故障或氧化风管堵塞，导致浆液氧化不充分，大量亚硫酸钙存在。亚硫酸钙粘度大，易结垢，