2026年气化考试题库及答案

2026年气化考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.水煤浆气化工艺中，常用的气化剂是？A.空气和水蒸气B.氧气和水蒸气C.氧气和二氧化碳D.空气和二氧化碳答案：B解析：水煤浆气化采用纯氧与少量水蒸气作气化剂。使用空气会引入大量氮气，使合成气有效组分含量显著下降。2.下列哪种气化炉属于气流床气化炉？A.UGI炉B.Lurgi炉C.Texaco炉D.以上都不是答案：C解析：Texaco（德士古）炉是典型的水煤浆气流床气化炉；UGI炉和Lurgi炉均为固定床（移动床）气化炉。3.煤与氧气反应生成CO2，是气化炉内热量的主要来源，该反应属于？A.吸热反应B.放热反应C.可逆反应D.催化反应答案：B解析：碳的完全燃烧反应C+4.影响煤的气化活性的最主要因素是？A.煤的灰熔点B.煤的变质程度C.煤的含硫量D.煤的外在水分答案：B解析：低变质程度煤（褐煤、年轻烟煤）微孔发达、含氧官能团多，气化活性通常更高。5.水煤浆添加剂的主要作用是？A.提高水煤浆热值B.降低水煤浆黏度、改善流变性C.提高煤的灰熔点D.提高气化反应温度答案：B6.与耐火砖衬里气化炉相比，水冷壁气化炉最主要的优点是？A.不需要设置激冷室B.可承受更高炉温，适应高灰熔点煤C.不需要空分装置D.气化压力更高答案：B解析：水冷壁通过辐射换热移走部分热量，可在更高炉温下运行，因此对高灰熔点煤适应性强。7.关于气化炉耐火砖，下列说法错误的是？A.耐火砖用于约束高温反应区B.液态熔渣对耐火砖有侵蚀作用C.气化炉运行温度应低于耐火砖耐受温度D.耐火砖属于永久衬里，无需维护更换答案：D解析：耐火砖在高温、熔渣侵蚀和热应力作用下会逐渐损坏，属于需要定期检查、修补和更换的消耗性内衬。8.煤中灰分在气流床气化炉中的主要去向是？A.全部随合成气带出B.大部分以液态渣排出，少量以飞灰形式带出C.全部留在炉内D.全部转化为气态硫化物答案：B9.工业水煤浆的质量分数（浓度）一般控制在？A.10%～20%B.30%～40%C.55%～65%D.85%～95%答案：C解析：浓度过低时气化效率差、耗氧高；浓度过高时黏度过大，泵送和雾化困难，工业上通常控制在55%～65%。10.气化炉开车投料前必须完成的步骤是？A.先通入空气置换B.用氮气将系统置换合格C.先通入高温蒸汽D.直接点火投料答案：B解析：系统内残余可燃气体或氧气均可能形成爆炸性气氛，投料前必须用氮气置换并分析合格（氧含量低于规定值）。11.气化炉渣口堵塞时，下列现象中最典型的是？A.炉膛温度均匀下降B.气化炉与激冷室之间压差明显上涨C.合成气中CO2含量下降D.烧嘴冷却水温度下降答案：B解析：渣口堵塞使气流通道受阻，气化炉压力相对下游升高，炉与激冷室之间压差增大，同时锁斗排渣量减少。12.气流床气化所得粗煤气中的主要有效成分是？A.CO和H2B.CH4和COC.CO2和H2D.N2和H2答案：A13.下列哪项不是气化炉紧急停车联锁的触发条件？A.烧嘴冷却水流量低低B.氧煤比高高C.激冷室液位低低D.水煤浆浓度显示偏高答案：D解析：烧嘴冷却水低低、氧煤比高高、激冷室液位低低均直接危及气化炉安全，必须联锁停车；水煤浆浓度偏高不是停车条件。14.空分装置在气化装置中的主要作用是？A.为气化炉提供高压氮气B.为气化炉提供高压纯氧C.为气化炉提供仪表空气D.为水煤浆制备提供压缩空气答案：B15.气化装置中渣锁斗的主要功能是？A.为气化炉加压B.在高压下定期排放渣和黑水C.冷却合成气D.分离合成气与灰水答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1.影响水煤浆成浆性和流动性的因素包括？A.煤种与煤化程度B.煤粉粒度级配C.添加剂的种类与用量D.水煤浆浓度与温度E.煤的灰熔点高低答案：A、B、C、D解析：灰熔点主要影响气化炉操作温度和排渣方式，与水煤浆的成浆性和流动性无直接关系。2.水煤浆气化工艺的优点包括？A.料浆泵输送加压方便B.单炉能力大，技术成熟可靠C.操作压力高，便于与下游合成工艺匹配D.对煤的灰熔点没有任何要求E.完全不需要设置空分装置答案：A、B、C解析：水煤浆加压用高压料浆泵即可实现，且可达到较高操作压力；但高灰熔点煤成浆性差、灰渣黏度高，且气化必须使用纯氧。3.气化炉耐火砖的主要损毁机理包括？A.高温熔渣的化学侵蚀与渗透B.开停车温度骤变引起的热震剥落C.含尘高速气流的机械冲刷D.只要严格控制炉温，耐火砖可无限期使用E.激冷水倒流进入炉膛答案：A、B、C解析：耐火砖在高温熔渣、热应力和气流冲刷共同作用下逐渐损耗，属于有限寿命部件。4.气化炉正常运行中，下列哪些参数属于安全联锁监控的重要参数？A.烧嘴冷却水流量与进出口温差B.气化炉炉壁温度C.氧煤比（氧气流量与煤浆流量之比）D.渣锁斗料位E.锅炉给水pH值答案：A、B、C解析：烧嘴冷却水失效、炉壁超温、氧煤比超限均可能导致烧嘴损坏、耐火衬里损毁甚至爆炸等重大事故，必须联锁保护。5.干煤粉气流床气化（如Shell、航天炉）对煤粉制备系统的主要要求包括？A.煤粉细度满足气化工况要求B.煤粉水分含量低（一般不超过2%）C.粒度级配合理，粗细颗粒搭配适当D.采用N2或CO2等惰性气氛输送，防止自燃爆炸E.必须添加表面活性剂改善流动性答案：A、B、C、D解析：干煤粉系统靠惰性气体密封输送，不需添加表面活性剂；表面活性剂是水煤浆制浆常用的添加剂。三、判断题（每题1分，共10分）1.气化过程中，煤中的硫元素主要转化为H2S和COS进入粗煤气。答案：正确2.气流床气化中，煤粉或水煤浆的粒度越细，气化反应越完全，因此越细越好。答案：错误解析：粒度过细会显著增加磨煤能耗和制浆难度，实际存在技术经济最优粒度范围。3.气化炉操作温度越高，碳转化率越高，因此可以无限提高操作温度。答案：错误解析：操作温度受耐火衬里或水冷壁材质、液态排渣黏度及热损失等多方面限制，不能无限提高。4.激冷水流量低低时，气化炉应触发紧急停车联锁。答案：正确5.气化炉紧急停车时，应先切断煤浆供给，再切断氧气供给，以避免炉内处于富氧状态。答案：正确解析：先切氧会造成瞬间氧煤比极度升高，易引发燃爆事故；停车逻辑一般先断煤后断氧或同时切断。6.水煤浆浓度越高，气化效率越高，因此应尽量提高水煤浆浓度。答案：错误解析：浓度过高使浆体黏度过大，泵送、雾化困难，烧嘴磨损加剧，反而使气化效率下降。7.气化炉排出的粗渣和细灰均属于一般工业固体废物，无需检测即可直接填埋。答案：错误解析：气化灰渣中可能含有一定量重金属等有害组分，需按规范进行浸出毒性鉴别，合格后方可按一般固废处置。8.烧嘴冷却水系统压力应低于气化炉操作压力，以免冷却水漏入炉内。答案：错误解析：冷却水压力应高于炉内压力，防止高温合成气和熔渣倒窜损坏烧嘴，并保证冷却效果。9.与耐火砖气化炉相比，水冷壁气化炉更适合气化高灰熔点煤。答案：正确10.空分装置停车后，气化炉不能继续维持投料运行。答案：正确解析：氧气是气化炉的气化剂，氧气中断后投料系统处于严重缺氧状态，极易发生爆炸，应立即按紧急停车处理。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述水煤浆气流床气化炉的基本工作原理。答案：水煤浆与氧气经烧嘴高速喷入气化炉，在高温（约1300～1500℃）高压条件下，煤浆雾化后瞬间完成干燥、热解、部分氧化和气化反应，主要反应包括：C+O2→C2.简述气化炉正常开车的主要步骤（至少列出5步）。答案：(1)确认公用工程（氧气、氮气、仪表空气、锅炉水等）正常可用；(2)对气化炉及系统进行氮气置换，分析氧含量合格；(3)建立激冷水循环，将激冷室液位补水至正常范围；(4)建立煤浆循环，确认炉前煤浆流量稳定；(5)使用开工烧嘴点火升温，按升温曲线烘炉；(6)满足投料条件后切换主烧嘴投料，观察炉温和合成气成分；(7)逐步加负荷至设计值，切除开工烧嘴，转入正常运行。3.简述煤的灰熔点对气流床液态排渣气化炉操作温度的影响，并说明加入石灰石助熔剂的原理。答案：灰熔点（尤其是流动温度FT）决定了气化炉的最低操作温度。为保证熔渣具有良好的流动性、顺利从渣口排出，操作温度一般需高于灰流动温度50～100℃。高灰熔点煤要求更高炉温，会增加氧耗、热损失并对耐火衬里提出更高要求。加入石灰石（CaCO3）后，其分解生成的CaO与煤灰中SiO2、Al2O3等组分形成低熔点共晶物，使灰熔点降低。但CaO添加量超过一定范围后灰熔点反而回升，因此需根据煤灰成分优化配比，适量添加。4.气化炉合成气带水有哪些危害？应如何预防？答案：危害：(1)增加下游管线和设备的水击、液击风险；(2)水汽冷凝后与酸性气体（CO2、H2S）形成酸性腐蚀环境；(3)增加下游洗涤、冷却系统的负荷和能耗；(4)带水严重时影响变换、合成等后续工序的稳定运行。预防措施：(1)严格控制激冷室液位在正常指标范围，防止液位过高；(2)保证激冷水流量稳定，激冷环和下降管完好，喷淋分布均匀；(3)设置并维护好气液分离器、除沫器；(4)密切监控合成气出口温度与系统压差，发现异常及时处理。五、计算题（共10分）1.某水煤浆气化炉水煤浆投料量为50t/h，水煤浆质量分数（浓度）为60%。已知干煤中碳质量分数为70%，碳转化率为98%，粗煤气干基组成中CO与CO2的摩尔分数之和为65%（忽略CH4等其他含碳组分）。试计算：(1)水煤浆中干煤量和水各为多少？(2)该炉粗煤气产量为多少万Nm3/h？（保留2位小数）答案：(1)干煤量：50×60(2)干煤中碳的摩尔流量：n粗煤气总量：n粗煤气体积流量：V解析：本题利用碳元素平衡求解。煤中碳经气化后进入粗煤气中的CO和CO2，已知二者摩尔分数之和为65%，由碳摩尔流量可反推粗煤气总量。计算时注意将质量单位由吨换算为千克。六、综合分析题（共15分）1.某水煤浆气化炉正常运行中，DCS出现以下异常：合成气出口温度由230℃逐渐上升至260℃并继续上涨；激冷室液位低报警；洗涤塔液位快速上涨；气化炉与洗涤塔之间压差波动增大。请回答：(1)判断气化炉发生了什么异常？(2)分析可能的原因（至少列出3条）。(3)作为主操人员，应如何处理？答案：(1)判断：气化炉激冷室激冷效果恶化，合成气带水严重。高温合成气未被充分冷却和洗涤，携带大量水汽和固体颗粒进入洗涤塔，导致洗涤塔液位上涨、出口温度升高、系统压差波动。(2)可能原因：①激冷水流量下降或中断，激冷环局部堵塞或损坏，喷淋量不足、分布不均；②激冷室液位控制异常，实际液位过高或液位计失真，气体穿越液层时大量带水；③气化炉下降管损坏、脱落或出口通道结垢堵塞，气液接触与分离效果变差；④激冷水泵故障、过滤器堵塞或激冷水系统管路泄漏；⑤煤质大幅波动或入炉煤量突增，产气量和带水量超出激冷系统设计能力。(3)处理方法：①立即检查激冷水泵运行状态、激冷水流量和激冷环压差，确认激冷系统是否正常；②若激冷水流量低低联锁已触发或即将触发，应按紧急停车程序果断停车，防止设备超温和损坏；③核对激冷室液位计与现场液位，