2026年职工技能竞赛题库及答案(气化炉总控工)

2026年职工技能竞赛题库及答案(气化炉总控工)一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在德士古水煤浆气化工艺中，水煤浆浓度的提高，对气化反应的影响是（）。A.氧耗降低，有效气（CO+H₂）产量增加B.氧耗增加，有效气（CO+H₂）产量降低C.氧耗降低，有效气（CO+H₂）产量降低D.氧耗增加，有效气（CO+H₂）产量增加答案：A2.下列哪项不是影响水煤浆粘度的主要因素？（）A.煤的粒度分布B.煤浆浓度C.添加剂种类与用量D.气化炉操作压力答案：D3.气化炉激冷室的主要作用不包括（）。A.冷却高温合成气B.分离粗合成气中的熔渣C.对合成气进行初步洗涤D.进行水煤气变换反应答案：D4.在正常操作中，气化炉渣口压差（△Pd）突然增大的可能原因是（）。A.煤浆浓度过低B.氧煤比过高C.煤浆流量计故障导致实际流量偏低D.渣口堵塞或渣口通道变窄答案：D5.气化炉烘炉的主要目的是（）。A.提高气化炉的材质强度B.脱除耐火材料中的物理水和结晶水，使其均匀升温，避免开裂C.提前进行投料试车D.检查气化炉的密封性能答案：B6.锁斗循环泵的主要作用是（）。A.为气化炉提供激冷水B.在锁斗泄压和装填阶段，保持渣口附近渣水的流动，防止堵渣C.为烧嘴提供冷却水D.输送黑水至闪蒸系统答案：B7.下列气体中，对甲醇合成等后续工段催化剂毒性最大的是（）。A.H₂SB.COSC.CH₄D.N₂答案：B8.气化炉投料前，必须满足的联锁条件不包括（）。A.氧气放空阀关闭B.煤浆循环阀关闭C.烧嘴冷却水流量和压力正常D.锁斗系统处于泄压状态答案：D9.黑水处理系统（闪蒸系统）的主要作用是（）。A.回收黑水中的有效气成分B.通过逐级减压闪蒸，回收热量并浓缩黑水，为灰水处理创造条件C.将黑水中的固体全部沉淀分离D.直接处理黑水使其达到排放标准答案：B10.气化炉在升压或降压过程中，必须控制升/降压速率，主要是为了（）。A.节省时间B.保护气化炉及下游设备，防止因温度/压力变化过快导致材料应力破坏或法兰泄漏C.控制反应速率D.减少有效气损失答案：B11.烧嘴冷却水系统设置高位槽的主要目的是（）。A.储存更多的冷却水B.提供稳定的冷却水压力C.监测烧嘴是否泄漏（通过高位槽液位下降或气体检测）D.对冷却水进行加热答案：C12.在气化炉运行中，合成气中CH₄含量异常升高，可能表明（）。A.氧煤比过高B.气化温度过低C.煤浆浓度过高D.系统压力过高答案：B13.下列哪项参数是判断气化炉内反应温度高低的最直接、最关键的参数？（）A.气化炉出口合成气温度B.气化炉炉壁温度C.合成气中CO₂含量D.气化炉燃烧室温度（通过热电偶或工艺计算）答案：D14.气化炉紧急停车（ESD）触发后，最先执行的动作为（）。A.关闭氧气切断阀B.关闭煤浆切断阀C.打开氮气吹扫阀D.启动锁斗循环泵答案：B（通常为煤浆先切，氧气后切，防止炉内过氧）15.为了提高碳转化率，可采取的措施是（）。A.降低气化温度B.降低氧煤比C.优化煤浆粒度分布，提高煤浆浓度D.提高气化压力答案：C16.在气化炉原始开车过程中，投料成功后，首先应建立的是（）系统。A.锁斗循环B.烧嘴冷却水C.黑水排放与闪蒸D.合成气洗涤答案：C17.合成气洗涤塔（洗涤塔）的主要作用是（）。A.进一步降低合成气温度B.脱除合成气中夹带的细灰和微量杂质C.调整合成气的H₂/CO比D.分离合成气中的CO₂答案：B18.气化炉耐火衬里（向火面砖）的主要成分通常是（）。A.高铝砖B.铬刚玉砖C.硅砖D.粘土砖答案：B19.气化炉在低负荷运行时，容易发生的问题是（）。A.渣口堵塞风险增加B.合成气产量过大C.氧耗显著降低D.耐火砖磨损加剧答案：A20.灰水处理系统添加分散剂的主要目的是（）。A.杀菌灭藻B.调节pH值C.防止系统结垢和沉积物聚集D.加速悬浮物沉淀答案：C21.下列哪项不是判断烧嘴使用寿命到期的依据？（）A.运行时间达到设计周期B.烧嘴压差（煤浆与氧气管路压差）发生显著变化C.气化炉运行参数（如温度、有效气成分）持续恶化且调整无效D.烧嘴冷却水回水温度偶尔波动答案：D22.气化炉停车后，需要进行氮气置换，其目的是（）。A.冷却设备B.防止系统形成爆炸性气体混合物C.为检修创造安全条件，驱赶有毒有害气体D.B和C答案：D23.氧煤比是气化炉最重要的控制参数之一，氧煤比过高会导致（）。A.气化温度降低，碳转化率下降B.合成气中有效气含量降低，CO₂含量升高C.粗渣中的残碳含量升高D.合成气中CH₄含量升高答案：B24.捞渣机出现故障长时间无法运行，最可能导致的后果是（）。A.气化炉压力波动B.锁斗无法正常排渣，最终导致气化炉停车C.黑水系统堵塞D.合成气产量下降答案：B25.气化炉激冷水量不足，可能导致（）。A.合成气温度过低B.下降管和激冷环结渣或损坏C.锁斗温度过高D.洗涤塔负荷减轻答案：B26.下列哪项不属于气化炉正常停车步骤？（）A.逐步降低煤浆和氧气流量至最低负荷B.手动触发紧急停车联锁C.停运煤浆泵，切断进料D.执行停车后吹扫和置换程序答案：B27.气化炉仪表空气中断，可能导致（）。A.所有调节阀保持原位B.所有调节阀根据预设故障安全位置（FO或FC）动作，可能引发联锁停车C.仅氧气阀门关闭D.系统无影响答案：B28.在分析气化炉运行经济性时，“比氧耗”和“比煤耗”通常是指（）。A.生产单位体积合成气所消耗的氧气和干煤量B.生产单位质量甲醇所消耗的氧气和干煤量C.气化炉每小时消耗的氧气和煤总量D.生产单位有效气（CO+H₂）所消耗的氧气和干煤量答案：D29.气化炉在运行中，合成气洗涤塔出口工艺气温度偏高，可能的原因不包括（）。A.洗涤塔补充灰水量不足或温度高B.洗涤塔循环泵故障，循环量不足C.来自气化炉的合成气温度偏低D.塔内填料或塔盘堵塞，气液接触效果变差答案：C30.预防气化炉耐火砖侵蚀过快，运行中应重点控制（）。A.保持适宜且稳定的气化温度，避免温度剧烈波动B.尽可能提高气化温度以增加产量C.降低系统压力D.增加激冷水量答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确选项，多选、少选、错选均不得分）1.气化炉投料前，烧嘴必须满足的联锁条件通常包括（）。A.烧嘴冷却水流量正常B.烧嘴冷却水压力正常C.烧嘴冷却水进出口温差正常D.烧嘴冷却水高位槽液位正常E.烧嘴冷却水电导率正常答案：A,B,C,D2.导致气化炉合成气中H₂/CO比变化的操作因素有（）。A.氧煤比的调整B.煤浆浓度的变化C.气化炉操作压力的变化D.激冷水流量的变化E.原料煤种的变化答案：A,B,E3.气化炉黑水系统易结垢的部位有（）。A.激冷室底部B.锁斗进口管线C.黑水过滤器D.闪蒸系统角阀及管线E.合成气洗涤塔上部答案：A,B,D4.下列情况中，可能导致气化炉联锁紧急停车的有（）。A.仪表空气压力低低B.气化炉液位高高C.氧气流量低低（与煤浆流量比值联锁）D.烧嘴冷却水流量低低E.锁斗循环泵停车答案：A,B,C,D5.气化炉烘炉曲线制定的依据主要包括（）。A.耐火材料供应商提供的升温要求B.气化炉的容积大小C.耐火砖的材质、厚度及砌筑方式D.烘炉燃料的种类E.操作人员的经验答案：A,C6.煤浆制备工序中，对最终煤浆质量的关键控制指标有（）。A.煤浆浓度B.煤浆粘度C.煤浆pH值D.煤的粒度分布（尤其是>100目和<325目颗粒的比例）E.添加剂与煤种的匹配性答案：A,B,D,E7.气化炉运行期间，总控工需要重点监控的工艺参数有（）。A.气化炉温度与压力B.氧煤比与煤浆流量C.合成气成分（在线分析仪）D.关键设备（如烧嘴冷却水、锁斗循环泵）的运行状态E.黑水闪蒸系统的压力与温度答案：A,B,C,D,E8.气化炉停车后，交出检修前必须进行的安全处理步骤包括（）。A.有效隔离（加盲板）B.氮气置换至合格（O₂含量、可燃气体含量）C.空气吹扫通风D.系统卸压至常压E.分析炉内有毒有害气体（如CO、H₂S）含量合格答案：A,B,C,D,E9.影响气化炉渣态（熔渣流动性）的因素有（）。A.气化操作温度B.原料煤的灰熔点（FT）C.原料煤的灰成分（如SiO₂/Al₂O₃比，CaO、Fe₂O₃含量）D.气化炉操作压力E.激冷水的硬度答案：A,B,C10.属于气化炉关键转动设备的有（）。A.煤浆给料泵B.高压煤浆泵C.锁斗循环泵D.合成气洗涤塔循环泵E.烧嘴冷却水泵答案：B,C,D,E三、填空题（每空1分，共20分）1.德士古水煤浆气化工艺中，主要的化学反应区域依次为______、______和______。答案：裂解与挥发分燃烧区、氧化燃烧区、还原区2.气化炉正常操作压力为______MPa（根据常见范围填写，例如：4.0、6.5等），炉膛最高温度可达______℃以上。答案：（示例）6.5；1300（答案需根据具体装置设计值，此处为示例）3.烧嘴的三种主要冷却介质通道分别是______通道、______通道和______通道。答案：氧气；煤浆；冷却水4.锁斗的一个完整工作循环通常包括______、______、______、______四个步骤。答案：充压；收渣；泄压；排渣5.气化炉合成气的主要成分为______和______，此外还有______、______、______及少量H₂S、COS等。答案：一氧化碳（CO）；氢气（H₂）；二氧化碳（CO₂）；水蒸气（H₂O）；甲烷（CH₄）6.气化炉液位通常采用______和______进行测量，并参与联锁控制。答案：差压变送器；放射性液位计7.气化炉投料时，要求氧气压力比气化炉压力高______MPa以上，煤浆压力比氧气压力高______MPa以上，以确保介质顺利进入炉膛并防止回火。答案：（示例）0.5；0.2（根据具体装置要求）8.气化炉烘炉后期，当耐火砖温度达到______℃左右时，需要恒温一段时间，以脱除耐火材料中的______水。答案：300；结晶四、简答题（每题5分，共20分）1.简述气化炉烘炉过程中，在100-150℃和300℃左右需要恒温的原因。答案：在100-150℃恒温，主要是为了脱除耐火材料砌筑时泥浆中的大量物理水和游离水，防止水分快速蒸发导致砖缝开裂。在300℃左右恒温，是为了脱除耐火砖及泥浆中的结晶水，此温度是结晶水分解逸出的主要温度区间，缓慢脱除可防止因水汽急剧产生造成耐火材料爆裂或剥落。2.气化炉运行中，如何通过工艺参数初步判断渣口是否堵塞或即将堵塞？答案：主要观察以下参数变化：（1）渣口压差（△Pd）持续异常升高或大幅波动；（2）气化炉燃烧室温度（特别是下部测温点）异常升高；（3）锁斗收渣时温度上升缓慢或不再上升，收渣量明显减少；（4）粗渣形态可能由玻璃态变为多孔、拉丝状，细灰中残碳含量可能升高；（5）为维持负荷，可能需要提高氧煤比。3.简述烧嘴冷却水系统高位槽的作用和工作原理。答案：作用：监测烧嘴是否发生泄漏，并提供稳定的冷却水回水背压。工作原理：高位槽与烧嘴冷却水回水管线连通，内部充有氮气覆盖。正常运行时，回水流入高位槽，液位保持稳定。如果烧嘴头部损坏，高压工艺气（或物料）窜入冷却水通道，会导致回水压力异常升高，气体进入高位槽，引起槽内压力升高、液位下降甚至出现气泡。通过监测高位槽液位、压力及顶部气体成分（如出现CO、H₂），可早期发现烧嘴泄漏，触发联锁停车，保护烧嘴和气化炉安全。4.气化炉紧急停车（ESD）和正常停车的主要区别是什么？答案：主要区别在于停车速度和后续处理程序。紧急停车（ESD）是由联锁系统自动触发或人工紧急按钮触发，瞬间切断所有进料（煤浆、氧气），阀门快速动作，停车过程在几秒内完成，以最快速度终止反应，防止事故扩大，但系统扰动大。正常停车是按预定步骤，有序地降低负荷，切断进料，执行停车后吹扫、置换、降压等程序，过程平缓，对设备和后续开车有利。五、计算题（共10分）1.某气化炉使用煤浆浓度为60%（wt），原料煤收到基碳含量为65%（wt）。已知气化炉每小时消耗干煤量为50吨，合成气中CO含量为45%（vol，干基），H₂含量为35%（vol，干基），CO₂含量为19%（vol，干基），其余为微量组分忽略不计。假设合成气全部为CO、H₂、CO₂，且气体为理想气体。请计算：（1）该气化炉的湿煤浆消耗量（吨/小时）。（2）合成气中有效气（CO+H₂）的产率（Nm³/吨干煤）。（3）该工况下的碳转化率（%）。（已知：干煤消耗量G_煤=50t/h；合成气总流量为V_syngasNm³/h（未知）；标准状态下气体摩尔体积为22.4Nm³/kmol；C原子量为12）答案：（1）湿煤浆消耗量=干煤消耗量/煤浆浓度（干基）=50t/h/0.60=83.33t/h（2）设合成气总干基摩尔流量为nkmol/h。其中：CO摩尔流量=0.45nkmol/hH₂摩尔流量=0.35nkmol/hCO₂摩尔流量=0.19nkmol/h碳元素平衡：进入系统的碳（煤中）=离开系统的碳（合成气中）干煤中碳的质量流量=50t/h*0.65=32.5t/h=32500kg/h碳的摩尔流量=32500/12≈2708.33kmol/h合成气中碳的摩尔流量=(0.45+0.19)n=0.64nkmol/h因此：0.64n=2708.33=>n≈4231.8kmol/h合成气总体积流量V_syngas=n*22.4≈4231.8*22.4≈94792Nm³/h有效气（CO+H₂）体积分数=45%+35%=80%有效气产率=(94792Nm³/h*0.80)/50t干煤≈1516.7Nm³有效气/吨干煤（3）碳转化率=（转化为合成气的碳量/原料煤中的碳量）*100%=（合成气中碳的摩尔流量*12/原料煤中碳的质量流量）*100%=（0.64*4231.8*12/32500）*100%≈(32500/32500)*100%=100%（计算过程近似，实际略低于100%）（注：此计算基于碳全部进入CO、CO₂的假设，忽略了其他含碳组分及渣、灰中残碳，故理论计算值为100%。实际生产中需考虑残碳，转化率小于100%。若题目未给残碳数据，此计算结果可接受。）六、综合分析题（共20分）1.某日，气化炉在满负荷稳定运行中，中控人员发现以下异常现象：DCS画面上，气化炉燃烧室温度（特别是T1302、T1303两点）在5分钟内从1350℃快速上升至1420℃并继续攀升。合成气在线分析显示，CO含量从46%下降至42%，CO₂含量从18%上升至22%，H₂含量变化不大。氧煤比自动调节回路显示氧气流量在增加，但煤浆流量指示值稳定。渣口压差（△Pd）指示略有下降。锁斗循环泵电流指示正常。请根据以上现象：（1）分析可能导致上述异常现象的原因。（至少列出三种可能原因，并简要说明）（2）作为总控工，你应立即采取哪些操作措施？（3）为避免此类异常，日常操作和巡检中应重点注意哪些方面？答案：（1）可能原因分析：a.煤浆流量计显示失真（指示值稳定，但实际流量已大幅下降）：这是最可能的原因。煤浆流量计（如科氏力流量计）故障、管线堵塞或泵出口阀卡涩，导致实际进入炉膛的煤浆量减少，而氧气流量相对过剩（氧煤比升高），导致炉温急剧上升。反应向完全燃烧方向移动，故CO减少，CO₂增加。b.煤浆浓度严重偏低：如果煤浆浓度突然大幅降低，意