煤炭氧化与高温热电联产考核试卷

煤炭氧化与高温热电联产考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在检验考生对煤炭氧化及高温热电联产技术的理解和掌握程度，包括反应机理、工艺流程、设备操作、节能减排等方面的知识。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.煤炭氧化过程中，下列哪个物质不是主要产物？（）

A.二氧化碳

B.二氧化硫

C.氮气

D.水蒸气

2.煤炭氧化反应通常在哪个温度范围内进行？（）

A.300-500℃

B.500-800℃

C.800-1000℃

D.1000℃以上

3.高温热电联产系统中，热电偶的作用是？（）

A.测量温度

B.控制流量

C.产生蒸汽

D.转换机械能

4.煤炭氧化过程中，下列哪种催化剂可以提高反应速率？（）

A.氧化铝

B.硅藻土

C.活性炭

D.氧化铁

5.煤炭氧化反应的化学方程式为？（）

A.C+O2→CO2

B.2C+O2→2CO

C.2CO+O2→2CO2

D.CO+O2→CO2

6.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于热能转换？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.蒸汽轮机

D.燃油加热器

7.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是还原剂？（）

A.二氧化碳

B.氮气

C.氢气

D.氧气

8.煤炭氧化反应的热效应是？（）

A.吸热反应

B.放热反应

C.中性反应

D.以上都不对

9.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于发电？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.蒸汽轮机

D.燃油加热器

10.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是氧化剂？（）

A.二氧化碳

B.氮气

C.氢气

D.氧气

11.高温热电联产系统中，热电偶的测量精度通常为？（）

A.±0.1℃

B.±1℃

C.±5℃

D.±10℃

12.煤炭氧化过程中，下列哪种反应属于气固相反应？（）

A.C+CO2→2CO

B.2CO+O2→2CO2

C.2H2+O2→2H2O

D.N2+3H2→2NH3

13.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于冷却？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.冷凝器

D.燃油加热器

14.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是燃料？（）

A.二氧化碳

B.氮气

C.氢气

D.氧气

15.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于热能回收？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.冷凝器

D.燃油加热器

16.煤炭氧化过程中，下列哪种反应属于氧化还原反应？（）

A.C+O2→CO2

B.2CO+O2→2CO2

C.2H2+O2→2H2O

D.N2+3H2→2NH3

17.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于加热？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.冷凝器

D.燃油加热器

18.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是中间产物？（）

A.二氧化碳

B.一氧化碳

C.氢气

D.氧气

19.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于排放废气？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.排烟风机

D.冷凝器

20.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是最终产物？（）

A.二氧化碳

B.一氧化碳

C.氢气

D.氧气

21.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于除尘？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.除尘器

D.冷凝器

22.煤炭氧化过程中，下列哪种反应是放热反应？（）

A.C+O2→CO2

B.2CO+O2→2CO2

C.2H2+O2→2H2O

D.N2+3H2→2NH3

23.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于冷却水？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.冷凝器

D.燃油加热器

24.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是空气的主要成分？（）

A.氮气

B.氧气

C.二氧化碳

D.氢气

25.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于输送燃料？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.汽油泵

D.燃油加热器

26.煤炭氧化过程中，下列哪种反应是吸热反应？（）

A.C+O2→CO2

B.2CO+O2→2CO2

C.2H2+O2→2H2O

D.N2+3H2→2NH3

27.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于控制压力？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.压力表

D.冷凝器

28.煤炭氧化过程中，下列哪种气体是氧化剂和还原剂的混合物？（）

A.氮气

B.氧气

C.一氧化碳

D.二氧化碳

29.高温热电联产系统中，下列哪种设备用于储存燃料？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.燃料罐

D.冷凝器

30.煤炭氧化过程中，下列哪种反应是燃烧反应？（）

A.C+O2→CO2

B.2CO+O2→2CO2

C.2H2+O2→2H2O

D.N2+3H2→2NH3

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.煤炭氧化过程中可能产生的有害气体包括？（）

A.二氧化硫

B.氮氧化物

C.二氧化碳

D.氢气

2.高温热电联产系统的基本组成部分有？（）

A.燃料供应系统

B.燃烧系统

C.热能转换系统

D.发电系统

3.煤炭氧化反应的特点包括？（）

A.放热反应

B.需要催化剂

C.反应速率快

D.产生固体废物

4.煤炭氧化过程中，影响反应速率的因素有？（）

A.温度

B.压力

C.煤炭粒度

D.氧气浓度

5.高温热电联产系统中，热能转换效率较高的设备有？（）

A.锅炉

B.燃气轮机

C.蒸汽轮机

D.燃油加热器

6.煤炭氧化过程中，固体燃料的颗粒度对反应有什么影响？（）

A.影响反应速率

B.影响反应平衡

C.影响反应产物

D.以上都是

7.高温热电联产系统中，以下哪些是热能回收的措施？（）

A.冷凝水回收

B.废热锅炉

C.余热回收

D.燃料燃烧效率

8.煤炭氧化过程中，提高反应效率的方法有？（）

A.使用催化剂

B.提高氧气浓度

C.降低温度

D.增加煤炭粒度

9.高温热电联产系统中，以下哪些是排放控制措施？（）

A.烟气脱硫

B.烟气脱硝

C.烟尘过滤

D.废气稀释

10.煤炭氧化过程中，可能导致设备腐蚀的因素有？（）

A.氧化性气体

B.水蒸气

C.高温

D.碱性物质

11.高温热电联产系统中，以下哪些是节能措施？（）

A.优化燃烧过程

B.使用高效热能转换设备

C.回收余热

D.减少燃料消耗

12.煤炭氧化反应的热力学参数包括？（）

A.反应焓变

B.反应熵变

C.反应吉布斯自由能变

D.反应速率常数

13.高温热电联产系统中，以下哪些是安全控制措施？（）

A.燃气泄漏检测

B.爆炸防护

C.电气安全

D.防火措施

14.煤炭氧化过程中，以下哪些是环境污染物？（）

A.二氧化硫

B.氮氧化物

C.颗粒物

D.二氧化碳

15.高温热电联产系统中，以下哪些是提高热电联产效率的方法？（）

A.优化燃料配比

B.使用高效燃烧设备

C.提高热能转换效率

D.降低系统阻力

16.煤炭氧化过程中，以下哪些是固体燃料的预处理方法？（）

A.粉碎

B.混合

C.烘干

D.磨细

17.高温热电联产系统中，以下哪些是燃料储存要求？（）

A.防潮

B.防腐蚀

C.防燃

D.防爆

18.煤炭氧化过程中，以下哪些是提高设备使用寿命的措施？（）

A.使用耐高温材料

B.定期维护

C.优化操作条件

D.防止腐蚀

19.高温热电联产系统中，以下哪些是系统运行监控参数？（）

A.温度

B.压力

C.流量

D.粒度

20.煤炭氧化过程中，以下哪些是提高燃烧效率的措施？（）

A.优化燃烧器设计

B.调整燃料比例

C.使用高效燃烧设备

D.控制氧气浓度

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.煤炭氧化反应的主要产物是______和______。

2.高温热电联产系统中，燃气轮机的热效率通常在______%左右。

3.煤炭氧化反应的化学方程式为：______+O2→CO2。

4.煤炭氧化过程中，常用的催化剂是______。

5.高温热电联产系统中，锅炉的主要作用是______。

6.煤炭氧化过程中，温度对反应速率的影响是______。

7.高温热电联产系统中，冷凝器的主要作用是______。

8.煤炭氧化反应的热效应是______。

9.高温热电联产系统中，热能转换效率的提高可以通过______实现。

10.煤炭氧化过程中，氧气浓度对反应速率的影响是______。

11.高温热电联产系统中，燃料供应系统的任务是______。

12.煤炭氧化反应的机理包括______和______。

13.高温热电联产系统中，发电系统的核心设备是______。

14.煤炭氧化过程中，固体燃料的粒度对反应速率的影响是______。

15.高温热电联产系统中，排放控制的主要目的是______。

16.煤炭氧化过程中，提高反应效率可以通过______来实现。

17.高温热电联产系统中，热能回收的主要方式包括______和______。

18.煤炭氧化反应的动力学参数包括______和______。

19.高温热电联产系统中，安全控制的关键是______。

20.煤炭氧化过程中，环境污染物主要包括______和______。

21.高温热电联产系统中，提高热电联产效率的关键是______。

22.煤炭氧化过程中，固体燃料的预处理方法包括______和______。

23.高温热电联产系统中，燃料储存的要求包括______和______。

24.煤炭氧化过程中，提高设备使用寿命的方法包括______和______。

25.高温热电联产系统中，系统运行监控的主要参数包括______和______。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.煤炭氧化反应是一种吸热反应。（）

2.高温热电联产系统中，燃气轮机的热效率低于蒸汽轮机。（）

3.煤炭氧化过程中，催化剂可以降低反应活化能。（）

4.高温热电联产系统中，锅炉产生的蒸汽压力越高，热效率越高。（）

5.煤炭氧化反应的速率与温度成正比。（）

6.高温热电联产系统中，冷凝水的回收可以提高系统效率。（）

7.煤炭氧化过程中，固体燃料的粒度越小，反应速率越慢。（）

8.高温热电联产系统中，排放控制主要是为了减少污染物排放。（）

9.煤炭氧化反应的产物中，二氧化碳的生成是一个放热过程。（）

10.高温热电联产系统中，燃料的配比对热电联产效率没有影响。（）

11.煤炭氧化过程中，使用催化剂可以增加反应的平衡常数。（）

12.高温热电联产系统中，热能回收的主要目的是提高能源利用率。（）

13.煤炭氧化反应的动力学参数与反应机理无关。（）

14.高温热电联产系统中，安全控制的主要措施是防止爆炸。（）

15.煤炭氧化过程中，环境污染物主要来自燃烧过程中的未完全燃烧。（）

16.高温热电联产系统中，提高热电联产效率可以通过优化燃烧过程实现。（）

17.煤炭氧化过程中，固体燃料的预处理主要是为了提高燃烧效率。（）

18.高温热电联产系统中，燃料储存的要求主要是为了防止自燃。（）

19.煤炭氧化过程中，提高设备使用寿命的方法主要是使用耐高温材料。（）

20.高温热电联产系统中，系统运行监控的主要目的是保证设备安全运行。（）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简述煤炭氧化过程中的主要反应机理，并说明影响反应速率的主要因素。

2.高温热电联产系统的基本工作原理是什么？请详细描述其热能转换和发电的过程。

3.分析煤炭氧化过程中可能产生的污染物及其对环境的影响，并提出相应的防治措施。

4.结合实际，谈谈如何提高煤炭氧化过程中的热能转换效率，并探讨高温热电联产系统在能源利用方面的优势。

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例背景：某火力发电厂采用高温热电联产技术进行发电，使用煤炭作为燃料。该厂锅炉出口温度为500℃，锅炉效率为85%。请计算在标准大气压下，该厂每小时可产生的蒸汽量是多少（假设水蒸气的比热容为4.18kJ/(kg·K)，水的沸点为100℃）。

2.案例背景：某钢铁厂在冶炼过程中产生的尾气中含有大量的一氧化碳，尾气温度约为800℃。厂方计划利用这些尾气进行煤炭氧化反应，以生成二氧化碳和热量。已知煤炭的低位发热量为30MJ/kg，请计算每千克煤炭在氧化反应中释放的热量是多少（假设反应完全）。

标准答案

一、单项选择题

1.C

2.B

3.A

4.D

5.A

6.B

7.A

8.B

9.C

10.D

11.B

12.B

13.C

14.A

15.C

16.A

17.B

18.B

19.C

20.D

21.C

22.B

23.A

24.A

25.B

二、多选题

1.AB

2.ABCD

3.AB

4.ABD

5.ABC

6.ACD

7.ABC

8.AB

9.ABCD

10.ABC

11.ABCD

12.AC

13.ABCD

14.ABC

15.ABCD

16.ABC

17.ABCD

18.ABC

19.ABC

20.ABCD

三、填空题

1.二氧化碳水蒸气

2.80%

3.C+O2CO2

4.氧化铁

5.产生蒸汽

6.增大

7.冷凝水

8.放热

9.优化燃烧过程

10.增大

11.供应燃料

12.表面反应体积扩散

13.蒸汽轮机

14.增大

15.