循环流化床锅炉床温控制过程分析
循环流化床锅炉主汽温控制系统分析

循环流化床锅炉主汽温控制系统分析摘要本文基于预测函数控制算法的理论和应用,对循环流化床锅炉的主汽温控制系统进行了研究。
首先介绍了预测控制方法的基本原理,然后在此基础上详细介绍了控制系统的组成和汽温的调节方法。
关键词循环流化床;预测控制;系统近二十年来,火电厂单元机组越来越向大容量、高参数、高效率的方向发展,对机组热工自动控制系统控制品质的要求也随之提高。
为了保证单元机组的正常运行以及高度的安全性、经济性,对单元机组的自动化水平提出了更高的要求。
因此,在探讨循环流化床锅炉控制系统特点的基础上,设计合理的控制方案以提高流化床的运行效率和环保效益,是很有必要的。
1循环流化床锅炉主汽温对象的特性主汽温是衡量锅炉运行质量高低的重要指标之一,主汽温过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。
主汽温自动控制设备的工作目的是将过热器出口的蒸汽温度维持在在一定的范围内,从而保护过热器,使管壁温度不超过允许的控制温度。
主汽温超过允许范围会造成过热器、蒸汽管道和汽轮机的高压部分的金属部件产生损毁。
通常情况下,主汽温的最大值一般不能超过额定值5℃以上。
过低的主汽温又会降低电厂的热效率,而且对汽轮机的安全运行有负面影响,因而通常情况下主汽温的下限值一般不低于额定值10℃以下。
主汽温的额定值通常设置在500℃以上,例如高压锅炉过热器出口的主汽温一般为540℃,根据规定,过热器出口处的主汽温必须保持在540±5℃的范围内。
采用表面式减温器来改变循环流化床锅炉的入口汽温是一种有效的控制方式,这种方式将过热器分为2个区域:导前区和惰性区,其传递函数分别用W1(S)和W2(S)表示,整个被控对象的传递函数为其中:需要注意的是,由于循环流化床锅炉结构上与常规煤粉炉有很大的不同,在这里给水流量的变化对主汽温的影响较大,给水流量阶跃扰动的前提下,对主汽温的传递函数为:由上面分析计算可以看出,汽温系统的增益和时间常数均随负荷的增加而逐渐减少,且最终表现出明显的大惯性和纯迟延特性。
循环流化床锅炉床温控制过程分析

循环流化床锅炉床温控制过程分析循环流化床锅炉是一种新型的燃煤锅炉,具有高效节能、污染物排放低等优点。
床温控制作为循环流化床锅炉运行中的重要参数之一,对于锅炉的稳定运行和安全性具有重要影响。
本文将对循环流化床锅炉床温控制过程进行分析,并介绍一种常用的床温控制策略。
在启动循环流化床锅炉时,首先要确保床温稳定在起始温度以上,一般取350-400摄氏度。
当燃料处于自然排出状态时(即床温为低温),应适当增大给煤量,并调整床层风速和系统进气量,使床温逐渐升高。
当床温升至起始温度以上后,可以开始给锅炉供热。
在锅炉供热过程中,床温控制是关键。
床温的高低会导致循环流化床锅炉的燃烧稳定性和热效率的变化。
过低的床温会导致燃烧不完全,燃料燃烧率下降,同时还会降低燃料的燃烧效率,增加烟气的含碳量。
过高的床温则可能导致床层颗粒的煤化,影响燃烧效果。
一种常用的床温控制策略是PID控制器。
PID控制器根据床温的偏差,通过调节给煤量和床层风速来实现床温的调节。
PID控制器通过比较设定值和实际值之间的差异,计算出控制量的调整量。
其中,P代表比例,I代表积分,D代表微分,三个参数共同作用,使得床温能够稳定在设定值附近。
除了PID控制之外,还有一些其他的床温控制策略。
比如,可以利用模糊控制进行床温控制,通过建立系统的模糊逻辑规则,根据床温和其变化率的大小,来调整给煤量和床层风速。
此外,还可以采用神经网络控制,通过训练神经网络模型来实现床温的调节。
综上所述,循环流化床锅炉床温控制是保证锅炉稳定运行和安全性的重要参数之一、通过调节给煤量和床层风速,采用PID控制或其他控制策略,能够实现床温的稳定控制。
未来,随着科技的发展,床温控制策略可能会更加多样化和精确化,提高循环流化床锅炉的运行效率和安全性。
循环流化床锅炉床温控制过程分析

循环流化床锅炉床温控制过程分析摘要:近年来,循环流化床锅炉床温控制过程问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了床温偏高的多方面因素,并结合相关实践经验,分别从送风量的调节等多个角度与方面,就循环流化床锅炉床温控制问题展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:循环流化床锅炉;床温;控制;过程前言作为一项实际要求较高的实践性工作,循环流化床锅炉床温控制的特殊性不言而喻。
该项课题的研究,将会更好地提升对循环流化床锅炉床温控制过程分析的掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2循环流化床锅炉概述2.1循环流化床锅炉的简介循环流化床燃烧技术是近二十多年发展起来的具有大型化等方面优点,其容量可以和煤粉炉那样几乎不受限制的一种清洁的新型燃烧技术。
循环流化床锅炉与其它类别锅炉最主要区别是循环流化床锅炉处在流化状态下的燃烧过程。
它具有NOx排放低、负荷调节范围大、灰渣易于综合利用、环保性能好、燃料适应性广等优点。
循环流化床燃烧技术在未来我国的燃煤技术领域发展的很长一段时间内,将会是最现实且最适用的具有低污染高效的燃烧技术。
2.2循环流化床锅炉的构成典型的循环流化床锅炉的布置和系统。
它的燃烧系统组成有布风板、燃烧室和飞灰分离收集装置。
与常规的煤粉的锅炉相比较,循环流化床锅炉除了燃烧部分相同外,其余部分的布置方式和受热面结构与常规煤粉炉相似。
但石灰石及煤制备系统、底灰排放系统包括冷渣器等与常规煤粉锅炉有很大不同。
3 循环流化床锅炉燃烧及其传热特性根據结构分类,流化床锅炉可分为3个系统:锅炉本体、分离系统、烟道系统。
锅炉本体包括汽包、水冷壁、高温受热面、风室以及给煤系统等;分离系统包括顶部旋风分离器,以及回料系统;烟道系统包括低温受热面、省煤器、空预器等。
在循环流化床锅炉工艺流程中,燃烧及脱硫发生在由大量灰粒子所组成的温度相对较低、接近870℃的床层内,该温度的选取同时兼顾提高燃烧效率及脱硫效率。
循环流化床床温控制技术研究

循环流化床床温控制技术研究摘要:热电场生产水平的逐渐提升,规模的扩大,对循环流化床锅炉的性能也提出了较高的要求,因此合理控制循环流传床温就变为了当前控制的重点,基于此,本文从实际出发论述了在实际工作中如何有效控制循环流化床的床温。
关键词:循环流化床;床温;技术引言当前循环流化床锅炉燃烧属于应用最为广泛的一种清洁高效燃烧方式,发展至今已经非常成熟,只是结合其运用情况来看,合理控制床温是其中的关键。
1、循环流化床的基本概念“流化”是指固态燃料在一定条件下被给予自由流动,诸如流体之类的行为。
当气体通过固体颗粒床上行时,流动的气体产生将粒子分开的动力,空气作为流体将煤粉颗粒注入到床上,注入的煤粉颗粒在一个相对较短的时间内产生挥发物,继而在一个相对较长的完整液化作用后保留下来。
空气喷嘴位于锅炉底部和燃烧器壁上,随着气体流速的增加,大量的颗粒被带离床表面,携入的颗粒被送入到烟气中,并通过主燃烧室进去旋风分离器,被收集起来并回到床上。
流化床由于它的混乱特性、非线性和许多不可估量的位置参数,所以它的动态非常复杂。
煤粉颗粒在流化床中的燃烧条件也不同于在其他锅炉中的燃烧条件。
2、床温高的问题2.1控制循环流化床锅炉床温的意义床温是指循环流化床锅炉密相区的床层温度,分为上层床温和下层床温。
它是反映炉内燃烧状态的重要参数,床温的控制直接影响锅炉的燃烧稳定和燃料的结焦性以及脱硝、脱硫效率(炉内脱硫方式时)。
2.2循环流化床锅炉床温高产生的问题某电厂两台机组均为上海锅炉厂具有自主知识产权的300MW循环流化床机组;分别于2010年7月和8月投入商业运行。
锅炉运行基本正常,但由于经验不足,设计缺陷以及技术不成熟,锅炉长期保持高床温、大风量运行,由此引发不少问题:(1)床温高、风机出力大,能耗大。
当机组负荷N≥250MW时,平均床温都保存在≥930℃一次风量基本都保持≥410KNm3/h、两侧风机电流基本保持在230-250A。
循环流化床锅炉床温控优化分析

循环流化床锅炉床温控优化分析摘要:循环流化床锅炉的应用逐渐广泛,其中床层温度控制是整个锅炉系统的重要内容,优化床温控制有利于提升循环流化锅炉的运行效率,满足锅炉运行的基本需求。
循环流化锅炉床温的控制较为复杂,需要结合锅炉运行的实际状态,落实床温控的优化工作。
因此,本文通过对循环流化床锅炉进行研究,分析床温控的优化。
关键词:循环流化床;锅炉;床温控制;优化循环流化床锅炉具有清洁、高效的燃烧优势,存在很大的发展潜力,也是我国工业方面重点使用的锅炉类型。
循环流化床锅炉使用中的核心是床温控制,结合床温控的实际状态,规划出科学的优化措施,促使床温控优化符合循环流化锅炉的运行需求,达到高效率的运行标准,进而降低循环流化床锅炉床温控制的难度,提升锅炉的利用效率。
1.循环流化床锅炉床温控制的模型循环流化床锅炉床温控制模型可以做为优化控制的依据,确保床温控制更加符合循环流化床锅炉的需求。
分析床层温度控制的模型,如下:1.1模型机理床层温度控制模型的基础是机理建模法,其可根据锅炉运行中的能量守恒,定性分析床层温度控制的特性[1]。
控制模型按照锅炉的实际假设条件,最大程度的简化床温控制涉及到的因素,同时渗透专家系统的理论,深入分析循环流化床锅炉床温控制的模型。
床温控是在典型工况的状态下进行模型设计的,与锅炉的实际运行保持一致。
1.2软件基础床温控模型的软件平台是MATLAB,包含温度控制的各项设计模块。
MATLAB平台内,相对比较重要的部分是PID控制,可以根据循环流化床锅炉床层温度的状态,提供相对的控制方式,最主要的是提升各项模型函数的运算能力,逐渐形成符合床温控制的信号线,按照循环流化床锅炉的控制,规范床层温度的优化过程。
1.3系统仿真系统仿真的工况可以设计为25%、65%、100%,对照不同工况的系统仿真结果,明确循环流化床锅炉床温控的优化目的。
PID在三类工况状态下,均没有达到温度的控制结果,表明床温控需要改进优化,以此来实现高标准的温度控制。
关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨

关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨摘要:循环流化床锅炉运行中,床温是最重要的监视及控制参数之一,目前国内大部分电厂运行中存在的床温波动较大,无法投入自动控制等问题,本文对锅炉启动及锅炉及正常运行过程中手动床温调整方法进行了研究,并提出了几点床温自动控制策略的改进建议。
关键词:循环流化床;床温控制1 引言循环流化床锅炉(CFBB)是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤锅炉。
它与其他类型锅炉的最主要区别,是其处于流化状态下的燃烧过程,所以相对于煤粉炉比较其炉膛燃烧状况的监视与调整更为复杂也更加困难。
其中床温稳定是锅炉安全、经济运行的关键。
床温过低将导致锅炉出力下降,脱硫效率降低,飞灰和排渣中可燃物增加,锅炉热效率降低,甚至引起锅炉灭火。
床温过高,不仅使排烟温度升高,热效率降低,引起燃烧室和分离器内耐火材料脱落,还会使返料系统产生二次燃烧,燃烧系统和床内结焦,导致出力下降,甚至被迫停炉⋯1。
运行中应尽量减小床温波动,启停及变负荷过程中应尽量防止床温过高或过低。
2 循环流化床床温特性分析影响床温的可调因素主要有给煤量、一次风量、二次风量、炉底排渣量等。
其中影响最大的是给煤量和一次风量。
2.1 给煤量与床温给煤是影响床温最主要最直接的因素之一,给煤量对床温影响存在巨大的滞后性,这个特性增加了床温调节的难度。
启动中开始投煤或增加燃料升负荷过程中,由于燃料颗粒投入后不能即时着火,加之炉膛内床料量巨大,并不能引起床温升高,而是存在很大的延时。
运行中发现这个滞后时间是很长的,开始投煤时甚至有超过20分钟的滞后时间,高负荷运行中也会有一分钟以上的滞后,也就是说开始投入煤燃料时20分钟后床温才开始上升,这个过程中甚至会出现有床温下降的趋势。
在这个过程中如果连续投入煤粉会造成床料中可燃物积存过多,达到着火点后引起爆燃,床温迅速升高且无法控制。
速下降同时床温升高导致可燃物迅速燃烧消耗,可燃物浓度迅,又会导致床温大幅下降,从而床温大幅波动。
常压循环流化床锅炉的床温控制

常压循环流化床锅炉的床温控制上一条新闻继电保护配置研究下一条新闻“六心”管理促安全enterlsb转载|栏目:技术交流| 2007-09-04 01:04:21.313 | 阅读837 次我国研究开发沸腾燃烧锅炉始于六十年代,至今已有三十年的发展历史,研制沸腾锅炉有两个主要目的,一是能向炉内添加脱硫剂进行脱硫和吹加二次风进行富氧燃烧,有效地降低烟气中SOX和NOX的排放,具有显著的环保效益,二是沸腾床燃烧的燃料是应性极好的,可以燃用常规锅炉所不能燃烧的劣质燃料,为充分利用低值能源开辟了新的途径,具有显著的节能效益。
随着工业的发展和人们生活水平的的不断提高,工业发达国家越来越重视工业发展所带来的环境污染问题,花大力气去解决这一日益尖锐的矛盾。
我国也制定了一系列的规范和标准,以保护环境和控制污染。
但经过多年的研究和试验,国内外为脱除炉外烟气中的SOX和N OX在高效率,低投资方面未取得突破性进展,因此,能进行炉内脱硫的沸腾燃烧技术已受到人们的普遍青睐。
我国先后进行了三代沸腾燃烧锅炉的研制和生产,第一代为常压鼓泡床锅炉,容量10T/H-13T/H热功率,7.82-121.3MW主要代表炉型为上海锅炉厂生产的35T/H和130T /H中温中压锅炉,第一代为常压循环流化床锅炉,容量35T/H-130T/H,热功率32.7-123.5MW更大容量的锅炉正在研制中,代表炉型为济南锅炉厂生产的35T/H中温中压锅炉和无锡厂生产的75T/H次高压锅炉,第三代为能实现两气循环的增压流化床锅炉,目前正由东南大学主持进行中试设计。
第一代的鼓泡床锅炉具有结构简单,煤种适应性好,脱硫率较高等优点,但也存在脱硫的C A/S比大,沉浸管磨损蚀等不足,由于鼓泡床锅炉有溢流热渣损失,使锅炉的热效率不很主,并因为鼓泡床的沸腾床速低(1-2.5M/S)燃烧反应进行得不够剧烈,使得锅炉的热功率/床面积比小,向高参数大容量方向发展存在较多的困难,第二代的循不流化床锅炉在鼓泡床锅炉的基础上作了较大修改,除保留鼓泡床锅炉的优点外还:1、取消了溢渣口,;避免了热渣的无功损失。
降低MW循环流化床锅炉床温分析

降低MW循环流化床锅炉床温分析引言随着环境保护意识的不断提高和人们对能源效率的要求逐渐增加,MW循环流化床锅炉成为大型火力发电厂常用的锅炉之一。
然而,由于MW循环流化床锅炉的床层温度较高,除了会影响炉内设备、降低燃烧效率之外,还会增加设备的运行成本。
因此,如何降低MW循环流化床锅炉床温已经成为了一个重要的课题。
本文将从MW循环流化床锅炉床层温度的形成机理入手,探讨一些降低MW循环流化床锅炉床温的方法,并对其可能的影响进行一些简要分析。
MW循环流化床锅炉床层温度的形成机理MW循环流化床锅炉是一种以循环流化床技术为基础的燃煤锅炉,床层温度的高低与燃料质量、煤粉分布、供气量、空气分配等因素密切相关。
当MW循环流化床锅炉内的煤粉和氧气混合后,放热反应开始,同时产生一些挥发分和固定碳,这些物质以分散的形式悬浮在空气内,形成了循环流化床的床层。
随着煤粉的不断燃烧,碳气的浓度逐渐增加,床层内的温度也随之升高。
床层温度过高不仅会导致煤粉燃烧不完全,而且还会对设备产生腐蚀作用,影响燃烧效率。
降低MW循环流化床锅炉床温的方法从上述分析中可以看出,降低MW循环流化床锅炉床层温度的方法主要有以下几个方面:1.改善煤质结构煤质结构是影响MW循环流化床锅炉床层温度的一个重要因素。
普遍认为,低挥发份、高固定碳、低灰分、低硫等煤质结构有利于MW循环流化床锅炉的燃烧效果。
因此,在选用煤种时,应该考虑到其煤质结构对床层温度的影响。
2.调整煤气比MW循环流化床锅炉的燃料与氧气的供应量就是煤气比。
简单来说,煤气比是指MW循环流化床锅炉内煤粉和氧气的供应量之间的比例。
如果将煤质保持不变,通过调整煤气比来控制煤粉的燃烧速度,则可以降低MW循环流化床锅炉的床层温度。
常用的调整方法是增加空气分配。
增加煤气比会使煤粉的燃烧速度加快,但也会产生更多的热量,导致床层温度进一步升高。
因此,增加空气分配量可以通过稀释煤气,减缓煤粉的燃烧速度,从而有效地降低MW循环流化床锅炉的床层温度。
6.23如何控制循环流化床锅炉的床温

如何控制循环流化床锅炉的床温关键词:循环流化床锅炉床温循环流化床锅炉床温的控制循环流化床锅炉床温的稳定是锅炉安全、经济运行的关键。
如何控制循环流化床锅炉的床温是厂家在设备运行中关心的主要问题,循环流化床床温的控制方法主要包括以下七种:1.煤种控制床温燃用没种的不同,循环流化床锅炉的床温也不一样,燃用烟煤、贫煤时床温为850℃-900℃;燃用无烟煤时为900℃-950℃;燃用难着火的无烟煤时为950℃-1000℃;燃用高硫煤时为850℃-870℃.2.调节一、二次风比控制床温通过改变一、二次风比例可以达到控制床温的目的,当粒度较细、数量较大的燃料进入炉内时,会引起密相区内燃烧份额降低,使床温下降;相反,当含大颗粒较多的燃料送入炉内时,密相区燃烧份额增加,床温升高,此时适当控制一、二次风的比例可以使循环流化床锅炉床温得到控制。
3.调整给煤量控制床温给煤量多少一般由负荷决定。
负荷增加时,先加风,后给煤;减少负荷时,应先减煤后减风,这样可以使循环流化床锅炉的床温保持稳定。
4.燃烧颗粒度控制床温给煤粒径过大,运行操作人员往往被迫采用较大的一次风量,使床料流化,以抑制床温。
同时,大颗粒燃煤沉积底部,将会引起循环流化床床温大幅度波动。
5.循环物料量控制床温当循环流化床锅炉的循环物料量不足时,床温就会升高,另外此时无法加煤,将导致锅炉负荷上不去。
反之,若循环物料量过大,床温就会迅速下降,所以及时调节循环物料量是控制循环流化床锅炉床温的有效手段之一。
6.排放冷渣对床温的影响如果大颗粒煤过多,或有异物进入炉内,加上冷渣排放不及时,将导致阻力增大,风量减小,流化性差,进而造成床温的波动,引起床温的降低。
7.过氧或缺氧燃烧对床温的影响氧量过高,炉内过剩空气系数增大,进而引起床温下降。
反之,氧量过少,会出现缺氧燃烧,产生还原性或半还原性气体,使得还原区扩大,床温和炉膛温度明显降低,若继续加煤或者减风将会使床温更低。
如何控制循环流化床锅炉的床温主要从以上七个方面进行,由于导致循环流化床锅炉床温不稳定的因素很多,厂家还需要根据设备的实际情况,具体分析。
410t-h循环流化床锅炉床温控制问题研究

410t/h循环流化床锅炉床温控制问题的研究摘要:针对辽通公司热电分公司在十一五期间两台循环流化床(cfb)锅炉床温高、炉内温度不均、稀相区灰浓度低等问题.从回料器配风、入炉煤粒度、总风量、流化风、入炉煤粒度床压等方面进行了燃烧调整试验。
结果表明。
通过减少回料器进料侧风量和入炉煤粒度、调节一次风和二次风量的配比等措施,可使平均床温由调整前的990℃降至920~930℃,效果显著。
关键词:循环流化床锅炉床;锅炉技术;工程应用中图分类号:tk32 文献标识码:a 文章编号:1673-8500(2013)06-0120-02辽通公司热电分公司在十一五期间,建设两台sg-410/9.81-m592型循环流化床锅炉,自2009年投用以来,由于外界负荷需求原因,一直处于260~330t/h负荷运行,近一年,两台锅炉相继出现由于床温高、炉内温度不均、稀相区灰浓度低等一系列问题。
在正常运行情况下,平均床温达到950℃,局部床温高达990℃,且锅炉出力仅能达到310t/h,个别工况甚至只能达到280t/h,床温高严重影响锅炉出力,同时给锅炉安全稳定运行造成了严重影响。
为了解决这一难题,我们进行认真研究和多种尝试,取得了较好的效果。
一、锅炉的设计参数sg-410/9.81-m592型循环流化床锅炉是由1个模式水冷壁炉膛、2台旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的竖井3部分组成。
锅炉共布置4个给煤口,全部布置在炉前,3个排渣口布置在炉膛水冷壁下部,对应2台滚筒式冷渣机和1个预留紧急排渣口。
锅炉设计燃料: 36%石油焦+64%煤(重量比);校核燃料1:60%石油焦+40%煤(重量比);校核燃料2:100%烟煤。
在实际运行中,使用的燃料是烟煤、贫煤和褐煤等多煤种掺烧。
锅炉主要设计参数见表1。
表1 锅炉主要设计参数二、锅炉运行中存在的主要问题1.锅炉平均床温为950℃,而最高床温长期保持在约990℃,中部床温略高于底部床温,而炉膛出口温度仅为840/820℃,同层床温中部和两侧墙偏差较大,约70℃。
循环流化床锅炉床温、床压的测量与控制调节-最新文档资料

循环流化床锅炉床温、床压的测量与控制调节一、床温测量与调节1、床温的测量床温是 CFB 锅炉运行状态的重要表征参数,床温反映了炉内吸热和放热之间的平衡关系,为了降低不完全燃烧损失,提高传热系数,床温应尽可能高一些;然而从脱硫、降低NOx排放方面考虑,床温应低一些。
运行床温的确定一般考虑以下因素:(1)床温低于750℃,燃烧和脱硫速度明显降低,CO及碳氢化合物排放明显增大(2)最佳的炉内脱硫温度是850℃(3)NOx排放随温度升高而增大过低的床温宜造成熄火,过高的床温会导致炉内结焦,为避免炉内结焦,应当避免床温达到灰的软化温度,大多数循环流化床运行床温一般为850~950℃但床温也是较难控制的参数之一。
这是因为床温是燃料燃烧发热和床料放热综合作用的结果,而影响燃料发热和床料放热的因素较多,如燃料热值、粒度尺寸、物料流速、物料浓度、入炉风量、入炉风温以及吸热工质参数等等。
床温通过布置在炉膛密相区的多支热电偶进行测量,在二次风口以下密相区内设置多层床温测点,每层测点沿炉膛四壁均匀、对称布置,每层测点的输出值送入平均值计算回路,将多个测量值进行综合运算后得出床温表征值。
考虑到密相区内磨损严重,热电偶元件必须加装耐磨耐高温的保护套管内,使用时常使其端头缩至与耐火层壁面平齐。
因此,造成床温测量值低于该处床温实际值,再考虑到炉膛边缘的床温低于中心区温度的因素,测量值要比该层实际平均床温低50℃。
在温度设定时,这种测量误差应加以考虑2、床温的影响因素在循环流化床锅炉运行中,给煤量、总风量、一二次风量比、循环物料量等都会影响床温。
(1)给煤量对床温的影响给煤量变化对床温有较大影响。
其它条件不变时,给煤量增大(或减少)会造成床温相应升高(或降低),但由于给煤占床料的比例很小(3%~5%),床料热容很大,给煤量扰动下的床温变化有个滞后过程。
当煤粒被投入到处于热平衡状态的高温流化床中时,煤粒着火前后的吸、放热会破坏床内热量平衡,引起床温变化。
火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化分析

火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化分析摘要:床温是循环流化床锅炉安全、稳定、经济的一个重要参数。
本文对火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化进行分析,总结影响循环流化床锅炉床温的因素,包括给煤量、一次风量与二次风量、煤质、煤炭颗粒、返料温度与返料量以及床压,并且提出有效控制措施,确保循环流化床锅炉床温稳定。
关键词:火电厂;循环流化床锅炉;床温控制;优化引言循环流化床锅炉技术是近年来才发展起来的新型技术,具有污染排放小、负荷调节方便、煤炭燃烧效率高等特点。
但是,受到各方面因素的影响,循环流化床锅炉在实际应用中并没有发挥出应有的节能优势。
需要对循环流化床锅炉运行过程中存在的问题进行针对性分析,并采取有效解决措施,才能进一步提高其节能减排运行的效果。
1循环流化床锅炉的概念我国能源结构转型的发展给传统化石燃料发电行业带来了严峻的挑战。
循环流化床锅炉具有燃料相容性广、生物质混合燃烧、减载率高、碳排放强度相对较低等优点。
近年来,随着电力行业的快速发展和环保力度的逐步加大,特别是清洁发电技术的推广和应用,循环流化床技术得到了快速的发展和推广。
通过不断总结,对循环流化床锅炉的运行、调试和优化进行了分析研究,提高其可靠性和可用性,具有重要的现实指导意义。
未来,在以新能源和可再生能源为主的能源供应结构中,循环流化床锅炉的经济、可靠运行具有重要意义。
循环流化床锅炉床温是影响锅炉运行效率的重要参数之一。
受热面温度过高,会引起高温炉渣腐蚀、过热破裂等问题,一氧化碳的排放量也会增加。
但床温过低,锅炉热效率降低,炉渣和飞灰可燃量增加,会影响锅炉的运行。
因此,国内外部分学者对循环流化床锅炉床温的特性进行了广泛的建模研究,克服了流化床锅炉燃烧脱硫效率低、不易结垢的缺点,避免了燃煤锅炉所需的昂贵废气脱硫装置。
循环流化床锅炉在负荷控制系统运行过程中,具有调节排灰和稳定燃烧的优点,给煤设备结构简单,放在炉内的煤可在短时间内快速加热、点火,在实际运行中达到高效率。
循环流化床锅炉热控控制分析

循 环流化床 锅炉与常 规煤粉 炉相 比最重要 的特 点就是 不需要加 脱硫系统 。 它本身为炉内脱硫方式 , 通过在炉 内直接投烧石灰石粉 的方 式, 利用高压硫化风 机的返料功能 , 使炉 内燃料充分燃 烧 , 并使燃烧过 程 中产生 的 s 0 与石灰石 粉充 分反 映 C C ,- a + O 煅 烧 反应 ) a O- C O C ( - } C O S ,1 0 ̄C S a + O+ / 2 a0( 2 化合反应 )从而达到有效脱 硫的效果 。 文以 , 本 济三电力有 限公 司 4 0/C B循环硫化床炉型为例来 说明循环流化床 4t F h 锅 炉控 制 方 面 的 特 点 。
1全 厂 概 况 .
济 三电力 有限公司是 目前 国内最大 的燃烧煤 泥的综合利 用电厂 , 我 厂主 要 设 备 技 术 参数 如 下 : 11 炉 型 号 、 .锅 型式 与 主要 参 数 锅炉型号: G 4 /37 H 一4 0l . 一LYM1 ; 3 锅炉型式 : 超高压 中间再热 、 单 汽包 自然循环 、 循环流化床锅 炉 ; 额定蒸发量 :4 t ; 4 0/ 过热器 出口汽压 : h 1.MP ; 37 a 过热器 出E温度: 4  ̄ 再热器进 口压力 : . Mp ; l 5 0C; 2 9 a 再热器进 6 口温 度 : 1% ; 热 器 出 口压 力 : . 5 a再 热 器 出 口温 度 : 4 ℃ ; 30 键词 ] 环硫化床 循
控制 系统
煤粉炉 二次风 由炉膛密相 区上部 四周 炉墙分层给入 ,确保煤粒在悬浮段 充分燃烧 。同时为启动燃烧器提供燃烧风。一部分二次风( 一般为一次 风 的 3 %) 5 还可作 为播煤 风和正压输煤 系统的密封风 。一次 、 二次风 率一般设计为 1 ~ :。 : 6 而一次风压一般为 1 ~ 3 P , 1 4 0 1 K a 二次风压 为 6 ~
流化床锅炉主汽压力及床温控制方案

流化床锅炉主汽压力及床温控制方案(1)主汽压力调节系统循环流化床锅炉因炉型及结构不同,控制系统的具体要求及实现方法会有所不同,但主汽压力的控制方案基本相同,即由燃料加入量控制主汽压力恒定。
通过调节给煤量来控制主蒸汽压力,以满足机组的运行要求。
由于给煤量是影响床温的重要因素之一,故在构造主汽压力控制方案时把床温的影响也纳入控制方案中。
床温增加减小给煤量,床温降低则增大给煤量。
由于循环流化床锅炉运行时床温可以在一定范围内波动,故在主汽压力控制方案中设置了不调温死区,即床温在该死区内时不改变给煤供给量。
由于主蒸汽流量变化直接反映了机组的负荷变化,故在主汽压力控制方案中把主蒸汽流量信号经过函数运算后直接加到控制输出上,通过前馈形式提高系统的响应速度,控制方框图如下图所示。
(2)流化床温度控制 循环流化床锅炉的最佳运行床温为850℃-900℃。
在这一温度范围内,大多数煤都不易结焦,石灰石脱硫剂具有最佳脱硫效果,并且NOX 生成量也很少。
影响循环流化床床温的因素很多,如给煤量、石灰石供给量、排渣量、一次风量、二次风量、返料量等。
给煤量主要用来调节主汽压力,床温对给煤调节的影响仅通过串级系统的内环来体现,因此给煤量仅为调节床温的手段之一。
石灰石供给量对床温的影响比较小,且其影响也可间接体现在给主汽流量床温主汽压力风量指令燃料量指令煤量上,故在构造床温控制系统时不考虑石灰石的影响。
排渣量主要用来控制床层厚度,若床层厚度基本恒定则排渣量对床温的影响也可不予考虑。
对于不带外置式换热器的循环流化床锅炉,可以通过调节一次风和二次风的比例来维持床温稳定。
对于带外置式换热器的循环流化床锅炉,则通过控制返料量来控制床层温度。
当床层温度升高时,增加返料可降低床温。
相反,床温降低则可通过减少返料来升高床温。
床温控制系统中床温给定值是在综合考虑负荷指令、给煤量、一次风量、二次风量、主汽压力及主汽流量等物理量后得到的,该值与床温测量值经过控制运算后,其结果用于控制返料装置的执行机构,以使床温朝预定的数值逼近。
循环流化床锅炉床温控制优化分析

循环流化床锅炉床温控制优化分析循环流化床锅炉是一种常用的燃煤锅炉,其具有结构紧凑、效率高、烟气污染少等优点。
而循环流化床锅炉床温的控制是循环流化床锅炉运行的关键之一,对于提高锅炉的热效率和节能减排具有重要作用。
因此,对循环流化床锅炉床温控制进行优化分析是非常必要的。
1.温度传感器的选择:选择合适的温度传感器对床温的测量至关重要。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻,它们的测量精度和响应速度不同,需要根据实际情况选择合适的传感器。
2.建立床温模型:通过建立循环流化床锅炉的床温模型,可以对床温的变化进行预测和优化。
模型可以基于物理原理建立,也可以通过机器学习等方法进行建模。
床温模型的建立可以使用实际运行数据进行参数拟合,提高模型的准确性。
3.控制策略的选择:循环流化床锅炉床温的控制可采用PID控制、模糊控制、模型预测控制等多种控制策略。
不同的控制策略适用于不同的应用场景,需要根据实际情况选择合适的控制策略。
4.优化算法的应用:对于循环流化床锅炉床温控制,可以引入优化算法来实现最优化控制。
例如,可以使用遗传算法、粒子群优化算法等来寻找最优的控制参数,进一步提高床温的控制效果。
5.模拟仿真和实验验证:对于循环流化床锅炉床温控制的优化分析,可以通过模拟仿真和实验验证来评估不同的控制策略和优化算法的效果。
通过比较不同方案的性能指标,选择最优的控制策略和优化算法。
总结来说,循环流化床锅炉床温的控制优化分析是一个复杂的问题,需要综合考虑床温传感器的选择、床温模型的建立、控制策略的选择、优化算法的应用等多个因素。
通过优化分析,可以提高循环流化床锅炉的热效率和节能减排效果,实现可持续发展。
高压循环流化床锅炉床温控制的优化分析

高压循环流化床锅炉床温控制的优化分析摘要:床温的合理与稳定对于高压循环流化床锅炉的运行安全非常关键。
根据循环流化床锅炉的运行,做好床温控制工作,排除煤量、风量等因素的干扰,提高锅炉床温控制的稳定性,既要保障循环流化床锅炉的温度控制,又要改善锅炉的运行方式。
因此,本文重点研究循环流化床锅炉床温控制的优化措施。
关键词:高压;循环流化床;锅炉床温控制引言作为高效、低污染的清洁燃烧锅炉,循环流化床锅炉的床温控制相对复杂,需要考虑锅炉负荷,给煤量,给风量,床层压力,以及炉膛氧量等多种因素。
然而,只有保持循环流化床锅炉的床温稳定,才能确保锅炉的安全运行。
所以,在床温控制方面,循环流化床锅炉有着相应的控制策略和要求。
但就目前来看,这些控制策略显然无法较好的完成锅炉的床温控制。
因此,相关人员有必要对循环流化床锅炉床温控制策略优化问题进行研究,以便更好的在工业生产中进行循环流化床锅炉的应用。
1影响高压循环流化床锅炉床温控制的具体原因1.1影响床温上升的主要因素按照高压循环流化床锅炉的运行,了解到燃煤的质量较好会让燃烧时的热值增长,不过烟气中的含氧量十分低,通常在3%到5%的范围以内,在这个时候锅炉的用煤量会显著增加,进而致使床温过度上升,只有通过燃烧调整确定最佳范围,如偏离过量,对锅炉良好的燃烧和安全运行时不利的。
因此,必须将燃煤量适当减少,才能将床温控制在稳定状态。
循环流化床锅炉运行中,所运用的燃煤粒度很大,以至在集中进入炉膛的时候致使密度相对比较小,加重了燃烧份额,使得床温上升。
而想要让床温下降,操作人员则可适时增加一次风量,并将二次风量的实际风量加以控制,从而实现温度控制的最终目的。
此外,锅炉没有及时放渣,料层厚度较大,也会对床温控制造成一定影响,所以料层压力必须一直保持在相应范围内,以防止对锅炉的燃烧效率产生影响。
1.2影响床温下降的主要因素在循环流化床的床温下降以后,不能确保锅炉的正常运行,极易引发温控问题。
火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化分析

v图3 最大及最小短路电流计算=Pe//U/cosϕ/ⴄ≈66A,用电动机的额定电流Ie于选择断路器的额定电流,且应大于此值,选定的电动机保护断路器的设定值应通过电动机启动电流峰94中国设备工程 2023.10 (下)体颗粒尺寸较小。
(2)风盘的阻力小,易导致布风不均。
(3)料层过薄,或料层过于潮湿,容易发生黏合。
96研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.10 (下)稀相区都是低氧燃烧,导致了燃料的燃尽率下降,导致了燃烧放热量的降低。
随着气流流量的增大,密相区内的气固积累变得更加剧烈,粒子在空气中的浓度也随之升高,燃烧的放热也随之增大。
2.6 循环灰度循环流化床锅炉单位时间的循环灰可以达到单位时间内的20~40倍。
由于灰渣的热容远远大于烟气的热容,这种灰渣会严重地影响炉膛下部的温度均衡。
燃煤颗粒的燃烧过程中,烟尘与回炉灰同时被排出。
循环系数降低会导致理论燃烧温度升高。
此外,在循环物料回送温度升高的情况下,在其他参数相同的情况下,床层温度会随着床内热平衡而升高,以保持一定的床温,这时应该加大循环速率。
循环流化床锅炉的灰料流速是保持锅炉稳定的主要因素,同时也是锅炉在设计和运行过程中必须加以控制的一个重要指标。
目前,通常采用两种方式:炉内设置受热面和外置流化床。
两种方法的温度控制方式不同。
第一种方案是通过调整回料量来调整床层中的固相浓度,改变壁面的传热,进而改变床面的吸热,从而达到改变床面温度的目的。
第二种方法是调整固体物质在流化床交换器中的比例,并将其送回到燃烧室内。
3 循环流化床锅炉床温偏高解决措施3.1 合理控制床层厚度料层和炉膛压力是物料循环的2个主要监控指标,直接影响炉体的质量和回灰量,直接关系到锅炉的安全、稳定运行。
在正常工作时,一次风量调节阀和变频器的开度保持不变,如果床层压力差异增大,则表明料层厚度增大,可采用启动冷渣器排渣,减少炉壁厚度,一次排渣量不宜过大,以免影响流化。
循环流化床锅炉床温调整控制研究

循环流化床锅炉床温调整控制研究摘要:在循环流化床运行的过程中,锅炉床温控制是重点需要做好的工作。
但影响循环流化床锅炉床温的因素有多种,其中可调因素主要有给煤量、风量和氧量等。
其中,给煤量是影响床温的最直接的因素。
本文分析给煤量、风量、床高及循环灰量等对床温的影响及其调整方式,以保证床温被控制在允许的正常变动范围内。
关键词:循环流化床;床温;控制1 引言作为高效、低污染的清洁燃烧锅炉,循环流化床锅炉的床温控制相对复杂。
然而,只有保持循环流化床锅炉的床温稳定,才能确保锅炉的安全运行。
循环流化床床温直接影响锅炉运行中的脱硫效率及NOx的排放量,一般床温控制在850℃左右,这个温度是实现炉内脱硫的最佳温度,此时NOx的产生量也比较小。
床温过低,不但使锅炉效率下降,而且使锅炉运行不稳定,容易灭火;床温过高会使炉内脱硫效率下降,NOx的产生量大大增加,同时容易造成炉膛料床结渣。
在床温控制方面,循环流化床锅炉有着相应的控制策略。
因此,有必要对循环流化床锅炉床温控制策略优化问题进行研究,以便更好的在工业生产中进行循环流化床锅炉的应用。
2 影响床温变化的因素影响床温的因素很多,主要是负荷、煤质、给煤量、风量、床层高度等。
运行中不可避免地存在各种扰动,如负荷升降、煤质变化、给煤量和风量变化、排渣不畅等,都会造成床温变化,需要运行人员根据床温的调节规律进行正确判断并调整。
影响床温的可调因素包括给煤量、一次风量、二次风量、炉底排渣量等,但最重要的是给煤量和一次风量。
运行中调整给煤量的同时一定要注意调整风量,一般在加煤时要增加合适的风量,减煤时要减少适当的风量。
但循环流化床锅炉是一个热惯性很大、炉内气固运动非常复杂的系统,床温变化异常复杂,床温低时加煤可能使床温更低甚至发生灭火或爆燃,床温高时减煤也不能使床温立即下降,另外增加一次风量也不一定能使床温下降,床层高度增加床温也不一定上升,所以必须深入研究给煤量、风量、床高、出口氧量等对床温的影响,了解循环流化床床温的运行特性,一定要从定性的理论分析曲线落实到定量的细致调节上才能维持床温的稳定。
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循环流化床锅炉床温控制过程分析
发表时间:2018-06-11T11:34:39.163Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:王亮
[导读] 摘要:近年来,循环流化床锅炉床温控制过程问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
(神华神东电力山西河曲发电有限公司山西河曲 036000)
摘要:近年来,循环流化床锅炉床温控制过程问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了床温偏高的多方面因素,并结合相关实践经验,分别从送风量的调节等多个角度与方面,就循环流化床锅炉床温控制问题展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:循环流化床锅炉;床温;控制;过程
前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,循环流化床锅炉床温控制的特殊性不言而喻。
该项课题的研究,将会更好地提升对循环流化床锅炉床温控制过程分析的掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2循环流化床锅炉概述
2.1循环流化床锅炉的简介
循环流化床燃烧技术是近二十多年发展起来的具有大型化等方面优点,其容量可以和煤粉炉那样几乎不受限制的一种清洁的新型燃烧技术。
循环流化床锅炉与其它类别锅炉最主要区别是循环流化床锅炉处在流化状态下的燃烧过程。
它具有NOx排放低、负荷调节范围大、灰渣易于综合利用、环保性能好、燃料适应性广等优点。
循环流化床燃烧技术在未来我国的燃煤技术领域发展的很长一段时间内,将会是最现实且最适用的具有低污染高效的燃烧技术。
2.2循环流化床锅炉的构成
典型的循环流化床锅炉的布置和系统。
它的燃烧系统组成有布风板、燃烧室和飞灰分离收集装置。
与常规的煤粉的锅炉相比较,循环流化床锅炉除了燃烧部分相同外,其余部分的布置方式和受热面结构与常规煤粉炉相似。
但石灰石及煤制备系统、底灰排放系统包括冷渣器等与常规煤粉锅炉有很大不同。
3 循环流化床锅炉燃烧及其传热特性
根據结构分类,流化床锅炉可分为3个系统:锅炉本体、分离系统、烟道系统。
锅炉本体包括汽包、水冷壁、高温受热面、风室以及给煤系统等;分离系统包括顶部旋风分离器,以及回料系统;烟道系统包括低温受热面、省煤器、空预器等。
在循环流化床锅炉工艺流程中,燃烧及脱硫发生在由大量灰粒子所组成的温度相对较低、接近870℃的床层内,该温度的选取同时兼顾提高燃烧效率及脱硫效率。
这些细粒子由通过布风板的一次风所产生的向上烟气流将其悬浮在炉膛中,二次风分2层送入炉膛,由此实现分级燃烧。
旋风分离器将绝大部分固体粒子从气—固两相流中分离出来后,通过回料器被重新送回炉膛参加燃烧。
这样就形成了循环流化床锅炉的主回路。
循环流化床主回路的特征为:强烈的扰动及混合、高固体粒子浓度的内循环及外循环、高固体/气体滑移速度及较长的停留时间。
以上特点为传热以及化学反应提供了良好的外部条件
4循环流化床锅炉主参数控制与调整
4.1 床温
CFB锅炉区别于煤粉炉的是燃烧控制的主要参数,是稳定的床温和主汽压力。
床温指由布置在燃烧室内的热电偶监测到的炉膛中各区域内固体物料层的床层温度,一般取各测点热电偶温度的平均值,是CFB锅炉最重要的一个运行参数。
床温的高低能直接反应炉膛内的燃烧状况和炉内输入输出热量的平衡关系,取决于各区域内的能量平衡,包括燃煤释放热量,脱硫剂、循环物料、排渣带走热量和各受热面的吸热。
如何维持床温的稳定是CFB锅炉稳定和安全运行的关键。
4.2 炉膛压差
炉膛压差是指密相区的压力和炉膛出口的压力差,是表示炉膛稀相区颗粒浓度的重要物理量。
一定的颗粒浓度对应一定的炉膛差压,炉膛差压越大,稀相区颗粒浓度越大,循环灰量也越大,相应的受热面的传热量也越大。
一般来说,锅炉所带负荷越高,相应的炉膛差压也越大。
正常运行中,炉膛差压一般控制在0.3-1.5kPa之间。
另外,炉膛差压也对分离器的分离效率有影响,差压越大,旋风分离器的分离效率也越高。
4.3 料层差压
料层差压是反应炉膛密相区物料量的参数,料层差压是表征流化床料层高度的物理量,一定的料层高度对应一定的料层差压,料层厚度越大差压值越高。
在燃烧过程中,料层差压决定了床料的流化质量。
因此在运行中要密切注意料层差压。
料层差压可通过一次风量的大小以及冷渣器的出力来调整。
4.4 烟气含氧量
烟气含氧量决定着炉膛的燃烧效率,为了保证CFB锅炉经济燃烧,通常通过不断改变送风量和给煤量使之达到一个较为匹配的比例,然后由过量空气系数来衡量经济燃烧的好坏,而烟气含氧量能间接显示炉膛的燃烧经济性。
因此含氧量也是一个重要建模参数。
4.5 返料量
返料量的大小直接决定了炉膛的床层温度及锅炉的燃烧效率,因此返料量是参与锅炉燃烧调整必不可少的因素。
返料系统内部由水冷壁组成,在物料回收过程中将热量传递给水冷壁吸收,从而降低的物料温度。
在运行调整中,如果床温过高,可通过加大返料风机的出力,加大返料风来增加进入炉膛的低温物料,防止锅炉高温结焦。
另外,返料量也决定了床层压力。
4.6 风量的调整
根据锅炉的特点,从一次风机出来的空气分成3路送入炉膛:第1路,经一次风空气预热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室,通过布置在布风板上的风帽使床料流化,并形成向上通过炉膛的气固两相流;第2路,热风用于炉前分布式多点给煤;第3路,未经预热器加热的冷一次风作为播煤风送入给煤机。
二次风从风机出来后,经过环形风箱从炉膛前后墙分上中下层进入炉膛。
一次风调整流化、炉膛温度和料层差压;二次风控制总风量。
在一次风满足流化、炉温和料层差压的前提下,总风量不足时,可逐渐开启二次风门,随负荷的增加,二次风量逐渐增加,维持正常的炉膛负压及含氧量。
一般含氧量控制在3%左右,含氧量过高会造成磨损增大,相应的排烟损
失也会增大;含氧量过小,则会造成锅炉燃烧不完全,燃烧效率降低。
另外,在运行中,炉膛负压应控制在-50Pa左右,该压力可通过调整引风机的出力来实现。
以上参数都是循环流化床锅炉运行过程中的重要监视参数,各个参数都反应了锅炉的燃烧情况,各参数相互之间又是彼此相互关联的。
在实际运行操作中,应根据不同的煤种、煤的含硫量以及煤粒的大小,对锅炉的运行参数进行及时地调整,做到勤调、微调、细调,使锅炉始终达到高效率燃烧的运行状态,充分发挥循环流化成锅炉的节能环保优势。
燃烧调整的根本任务是:使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,保证锅炉安全经济运行。
燃烧控制的基本任务可归纳为3点:①维持蒸汽压力稳定;②保证燃烧过程的经济性;③维持炉膛压力稳定。
循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料循环实现的,炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速,使得整个炉膛内温度分布很均匀,因此具有排放少、适应性好等优势。
各种循环流化床锅炉技术都在更新与改进中,同时,增压循环流化床燃烧技术也处在研发与探究中,蒸汽联合发电与增压床燃气,极大地提高了热效率,所以循环流化床燃烧技术将迎来革新。
将流态循环燃烧应用到企业中,不仅能提高工作效率,简化工作进程,还能提高工作效率。
在整个发展中技术将朝着更加大型的方向递进,所以循环流化锅炉有良好的生命力与应用前景。
结束语
综上所述,加强对循环流化床锅炉床温控制过程问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的循环流化床锅炉床温控制工作过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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