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HGT206802011锅炉房设计工艺计算规定宣贯材料总说明_计算规定来源根据2007年国家发展和改革委员会(发改办工业【2007】1415号)和中国石油和化工工业协会(中石化科协发2007123号文)的要求,由中国石油和化工勘察设计协会组织,由中国石化集团宁波工程有限公司作为主编单位,全国化工热工设计技术中心站、中国寰球工程公司、中国联合工程公司、中国石化工程建设公司、中国华电工程有限公司等19家工程公司、设计院或热能设备制造安装单位对原化工企业锅炉房设计计算规定(HG/T206801990)进行了修订,修订后的标准更名为锅炉房设计工艺计算规定,标准号(HG/T206802011)。总说明_与原规定的对比本修订工作参与行业、单位广泛,对原规定作了大量的修改和补充,新修订的规定与1990年版相比,主要变化如下该规定更名为锅炉房设计工艺计算规定;适用范围扩大到单台锅炉额定蒸发量不设上限;锅炉出口额定蒸汽压力扩大到不大于981MPA,额定出口蒸汽温度扩大到不高于540;该规定主要新增计算内容包括锅炉房炉型选择,风机类型选择,锅炉加药系统、制粉系统及设备选型,燃烧计算中新增燃油、燃气锅炉,以及燃油、燃气系统计算及除尘系统选型,设备选择等。在规定的主要章节前言叙述中,增加了计算的基本规定,如计算项目、计算原则和要求、基本公式、公式中某些重要参数的取值、计算方法及依据等。总说明_修订后规定的组成修订后的计算规定由正文10章、条文说明和14个附录组成,正文为1总则;2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算;3燃料燃烧计算;4热力系统及设备选择计算;5烟、风系统及风机选择计算;6制粉系统及设备选择计算;7除尘及除灰渣系统计算;8烟气污染物排放和烟囱工艺计算;9燃油锅炉、燃油系统及设备选择计算;10燃气锅炉、燃气系统及设备选择计算等十章。1总则本章对计算规定进行了原则性说明。本计算规定对单台锅炉规模和参数进行了较大的调整,原计算规定单台锅炉规模不大于65T/H(即属于小型锅炉房设计),蒸汽参数调整为额定压力不大于382MPA、额定蒸汽温度不大于450(即中压锅炉),修订后的规定对单台锅炉规模没有进行规定,蒸汽参数调整为额定压力不大于981MPA、额定蒸汽温度不大于540。增加了煤粉炉和燃油、燃气炉设计的相关内容。2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算锅炉房热负荷原计算规定只是针对工业锅炉房或采暖锅炉房的热负荷如何计算进行了原则的规定,本次修订根据城市热力网设计规范结合小型热电站实用设计手册和中小型热电联产工程设计手册,比较详细地说明了热负荷计算的原则、计算方法。但是,从锅炉房设计工艺计算角度来讲,本节的指导意义不是很大。2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算锅炉设备选择计算本部分修订的的依据主要是火力发电厂设计技术规程和小型火力发电厂设计规范,主要内容包括1)燃料的选用锅炉燃料有煤、油页岩、石油制品、天然气、煤气、可燃工业废气等(根据现行国家政策,锅炉房设计中应主要以煤为燃料,并应落实燃料煤的供应。如以重油、柴油或天然气、城市煤气为燃料时,应经有关主管部门批准,在有条件地区,应尽量采用洁净燃料)。2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算锅炉房热负荷2)锅炉设备的选择炉型选择的依据投资情况、燃料特性、锅炉容量、灰渣利用情况及当地的环保要求等综合考虑。单台锅炉容量和台数的确定原则根据全厂各种工况下的蒸汽平衡及投资确定,锅炉房的锅炉台数不宜少于2台,但当选用1台能满足热符合和检修需要时,可设置1台。锅炉房的锅炉总台数,新建时不宜超过5台;扩建和改建不宜超过7台。2锅炉房热负荷及锅炉设备选择计算锅炉房热负荷炉型的选择容量为35T/H及以下的锅炉,宜选用链条炉(顺转炉排)、抛煤炉(倒转炉排)或循环流化床锅炉。容量为65T/H及以上的锅炉,宜选用煤粉炉或循环流化床锅炉。也可根据煤质情况选用其它炉型。3)本次修订只是提出技术经济了主要内容,将经济分析的计算方法等全部省略。3燃料燃烧计算基本规定1)本节主要搜集燃料分析,为燃烧系统计算准备材料;2)与原规定相比,增加了以下内容对于煤等固体燃料煤增加了运输方式、煤的可磨性系数、煤的磨损指数、燃煤灰分中各碱性氧化物的含量(如CAO、MGO、NA2O、K2O等)、煤的堆积密度(其实还应增加灰成分分析);增加了燃料气资料。3燃料燃烧计算计算条件的整理本节内容基本属于新增内容,包括燃料元素分析换算、发热量的换算(高、低位发热量换算和不同分析基之间的换算)和燃料煤可磨系数换算。1)元素分析、发热量换算燃烧系统计算时主要采用的燃料的收到基(AR),而往往提供的燃料分析资料不是受到基,因此,本次表格形式给出个基准之间的换算关系。2)燃料煤可磨系数换算由于执行标准和测量方法的不同,一般煤的可磨性指数有HGI和KVTI两种,HGI按GB/T2565标准测得,KVTISD328标准测得。本计算规定按火力发电厂制粉系统系统设计计算规定(DL/51452002)给出了两者之间的换算关系KVTI00149HGI032。3燃料燃烧计算燃料的校核计算由于往往在工程设计中发现燃料分析数据不准确,甚至误差较大,因此本计算规定增加了本节内容,包括燃料燃料分析成分校核和燃料发热量进行校核。有些资料对校核偏差有规定,但不同的资料给出的允许偏差不同,本计算规定对偏差统一按05计。1)对燃料成分的校核偏差按100减实际所测得的燃料成分分析之和(M)计。2)对发热量的校核偏差按根据成分分析计算所得的发热量和实际所测得的差与两者算数平均值比的百分比计。3燃料燃烧计算燃料燃烧所需空气量计算原计算规定只考虑以固体(且不在炉内脱硫)或液体燃料的空气量计算。本次修订增加了对循环流化床锅炉且采用炉内脱硫时,以及燃气锅炉所需空气量计算。1)当不采用炉内脱硫时和没有元素分析时的理论空气量的计算(估算)未做修订。3燃料燃烧计算燃料燃烧所需空气量计算2)对循环流化床锅炉,并且采用炉内脱硫时理论空气量的计算,参考了循环流化床锅炉设计与计算(清华大学出版社)。SAR012V00889CAR0375SAR0265HAR00333OAR16670100100100S012ARL0115CAR0375SAR0342HAR0804310OAR215641001001003燃料燃烧计算燃料燃烧所需空气量计算需要的当量理论空气量计算0V0VD1GCCOA33)燃气锅炉所需理论空气量计算,参考了锅炉设计手册(辽宁科技出版社出版社)。1N0V05H205COMCMHM15H2SO22143燃料燃烧计算燃料燃烧产生烟气量计算原计算规定只考虑以固体(且不在炉内脱硫)或液体燃料的烟气量计算。本次修订增加了对循环流化床锅炉且采用炉内脱硫时,以及燃气锅炉所需烟气量计算。1)当不采用炉内脱硫时和没有元素分析时的理论空气量的计算(估算)未做修订。2)对循环流化床锅炉,并且采用炉内脱硫时理论空气量的计算,参考了循环流化床锅炉设计与计算(清华大学出版社)。3燃料燃烧计算燃料燃烧产生烟气量计算DDDVVVVDYDN2H2ORO20008NAR00V079VDN21GCACO300124MARGM0111HDCACO3CACO3AR0V00161VH20D1GCACO3001866C0375S0007SKDARARAR1S02VR021GCACO33燃料燃烧计算燃料燃烧产生烟气量计算3)以气体为燃料理论烟气量,参考了锅炉设计手册(辽宁科技出版社出版社)。000VVVVYRO2H2ON2V001C0COMCHHSRO22MN2N00V001HH2SCMHN0124DS00161VH2O2200V079V001NN223燃料燃烧计算燃料消耗量计算原计算规定只考虑了过热蒸汽的燃料量计算(且未考虑自用蒸汽的影响)。本次修订增加了热水锅炉和饱和蒸汽锅炉燃料量计算,且对过热蒸汽的燃料量计算考虑了自用蒸汽的修正。参考了循环流化床锅炉设计与计算(清华大学出版社)。3燃料燃烧计算循环流化床锅炉脱硫剂加入量的计算本节是专门正对循环流化床锅炉炉内脱硫的脱硫剂用量的计算,由于脱硫剂的不同通常容易碰到的有石灰石(CACO)、石灰(CAO)、白云3石(CCOMCO)、硫铁矿(CAS)等,计算7BDHZ1001GCACO3BB(1G)DCACO33125K1SARCACO304004508烟气污染物排放和烟囱工艺计算说明2)有些专家提出在本计算规定专家NOX和CO的计算方法,但通过对工程公司(或设计院)、锅炉厂等大量的调研,NOX和CO的没有一个固定的计算方法,都是经验计算方法,既有计算公式,也有图表查取发,因此本次修订没有增补此部分内容,建议由锅炉厂提供。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算二氧化硫排放量的计算QSARSO2ASO2BSO2C41MSO22BG11111001001001001001001)该式参考热能工程设计手册,并考虑了选用CFB锅炉且有炉内脱硫时、除尘系统附带脱硫效应、炉外烟气脱硫装置脱硫效率三种脱硫。2)烟尘排放量的计算参考了热能工程设计手册。说明给出的公式只考虑了除尘器的除尘,未考虑其他因素,在实际计算中应根据实际情况进行修正,比如有炉外烟气脱硫时应根据脱硫工艺的不同考虑烟气脱硫的除尘效应。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱高度的计算1)计算参考了热能工程设计手册。2)烟囱最低几何高度的计算公式不能直接计算得出,必须首先假设烟囱最低几何高度,通过迭代试算法计算,手算工作量很大,用计算机程序可以大大提高计算效率。3)烟囱的最低几何高度取计算集合高度和避免烟气下洗所需烟囱最低几何高度两者中中较大值。4)公式算出的烟囱高度为计算高度,必须经过环保审批后作为最终设计高度。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱高度的计算5)烟囱高度应按设计模数系列选取。当Q20935KJ/S,且T35K时HM1A23B1QHA1H6S1MPU10H10S11611U10当2094Q20935KJ/S,且T35K时HM3A25B1QHA1HS16MPU10H10S12316U10当Q2094KJ/S,且T35K时HMA1B1QHA1HS16MPU10HB2VSD10S14187U108烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核由于传统烟囱出口内进的计算没有考虑烟囱内部额正压,出现烟囱出口烟速过高,造成烟囱内部超压,引发烟囱筒内壁渗漏腐蚀,直接影响烟囱的安全性和可靠性。不同类型的烟囱有一个相对应的出口烟速极限值,在相同的外部条件下,这个极限值取决于四个因素烟气腐蚀性等级(强、中、弱);烟囱内部结构型式(锥型筒、值型筒、筒锥组合型、扩散口);烟囱内筒材质(钢制的、砖砌内衬的、陶粒混凝土的);烟囱内筒支承方式(带凸肩的、无凸肩的、自承重式的)。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核1)原计算规定的计算方法已经弃用,本次修订依据的是火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法。2)烟囱出口直径的计算主要取决于烟囱出口流速的确定。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核3)烟囱出口流速的确定原则初选烟囱结构型式(单坡度锥型筒、多坡度锥型筒、直型筒、筒锥组合型,并确定烟囱顶部是否设置扩散口),并对各初选的烟囱结构型式进行校核计算使之满足工艺要求,再对满足工艺要求的烟囱结构型式进行技术经济比较后,最终确定既满足环保和工艺要求,又经济合理的烟囱结构型式对于锥型防腐型单烟筒式(砖内筒)烟囱,不宜采用较高的出口流速,适用于无腐蚀性及弱腐蚀性的烟气8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核3)烟囱出口流速的确定原则对于排放有腐蚀性的烟气时,允许提高出口流速,但烟筒内的运行烟气压力应符合以下规定当排放强腐蚀性的烟气时,筒内不应存在正压;当排放中等腐蚀性的烟气时,最大烟压不宜超过49PA;当排放弱腐蚀性的烟气时,最大烟压不宜超过98PA对于直筒型砖内筒套筒式和多管式烟囱,可采用较高的出口流速,但不应出现正压,适用于中等腐蚀及强腐蚀性的烟气8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核3)烟囱出口流速的确定原则对于直筒型钢内筒套筒式和多管式烟囱,宜采用较高的出口流速,适用于强腐蚀性的烟气;无论何种形式的烟囱,在锅炉最大连续出力时,其入口烟道(特指引风机扩散管终端至烟囱入口电之间)烟气运行压力应符合一定规定;8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核3)烟囱出口流速的确定原则几台锅炉合用一座烟囱时,应使第一台最小容量锅炉投产初期烟囱出口流速不低于当地平均风速的15倍,且不宜在58M/S以下运行;可通过改进排烟筒的形状,设置顶部烟气扩散口,减小烟道阻力等措施,进一步提高出口流速或降低甚至消除烟筒内的正压。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核4)烟气腐蚀性指数100SARKCAARRXORXOCAOMGONA2OK2O其中指燃料煤灰分中碱性氧化物总含量的百分比(),所以燃料灰分分析是计算烟囱的重要因素之一。当K0510时,为有腐蚀性烟气,烟气对烟C囱结构腐蚀性等级分类8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核腐蚀性烟气分级表烟气腐蚀性指数K烟气腐蚀C除尘方式分级20152010150510湿式强干式湿式中干式湿式弱干式无侵蚀注1、对于设有脱硫装置的烟囱,烟气对烟囱的腐蚀性按表中降低一级使用,但对于排放弱腐蚀性烟气时,不再降低;2、对于不设脱硫装置的烟囱,当计算为排放无腐蚀性烟气时,也应按排放弱腐蚀性烟气考虑。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核5)烟囱静压状态判别式根据公式(静压准则数原则公式)计算出静压准则数2X8IX0XYRZGD0X2AY然后再根据静压判别准则判定烟囱内部属于正压、负压、或局部正压局部负压。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核5)烟囱静压状态判别式详细静压准则数的计算分以下几种单坡锥型筒及多坡锥型筒烟囱的静压准则数2Z8I00YRZGD02AY直型筒的静压准则数2T0YRTGD02AY8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核静压判别准则锥型筒烟囱当静压准则数R10时,烟囱内部全部处于负静压(负压)状Z态;当静压准则数R10时,为临界状态,烟囱最大静压为零(无正Z静压区);当静压准则数R10时,烟囱内部将出现局部正静压(正压)Z区。直型筒烟囱当静压准则数R10时,烟囱内部全部处于负静压(负压)状T态;当静压准则数R10时,为临界状态,烟囱最大静压为零(无正T静压区);当静压准则数R10时,烟囱内部全部处于正静压(正压)状T态。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核静压判别准则锥型筒烟囱当静压准则数R10时,烟囱内部全部处于负静压Z(负压)状态;当静压准则数R10时,为临界状态,烟囱最大静Z压为零(无正静压区);当静压准则数R10时,烟囱内部将出现局部正静Z压(正压)区。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核静压判别准则直型筒烟囱当静压准则数RT10时,烟囱内部全部处于负静压(负压)状态;当静压准则数RT10时,为临界状态,烟囱最大静压为零(无正静压区);当静压准则数RT10时,烟囱内部全部处于正静压(正压)状态。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择七种烟囱结构锥型筒(传统烟囱结构)负压运行;锥型筒正压运行;多坡锥型筒正压运行;直型筒负压运行;直型筒及烟道为全程负压运行;直型筒入口“零”压力;筒锥型组合。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择锥型筒(传统烟囱结构)负压运行最高出口烟速,不进行校核计算。2GD0AYZRZ8I0Y锥型筒负压运行,且在以下典型条件下的最高出口烟速列于附录。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择锥型筒正压运行最高出口烟速及筒内最高正压校核计算一般情况下,按式817计算的负压运行的烟囱出口烟速偏低,造成烟囱投资较大,为了合理降低投资,对于中低压及弱腐蚀性的烟气允许在限定压力范围内局部正压运行,以提高出口烟速。方法是首先计算烟气腐蚀性指数,根据烟气腐蚀性指数查处腐蚀等级后确定允许筒内运行正压值P(PA)。在根据公式819计算和表86查处静压准则数。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择多坡锥型筒正压运行烟囱筒内最大正压核算一般分23段,其坡度自上而下逐段增大,多坡锥型筒应自上而下逐段计算。2GD0AYTRTY直型筒负压运行最高出口烟速直型筒负压运行,且在典型条件下的最高出口烟速列于附录8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择直型筒及烟道为全程负压运行最高出口烟速引风机出口扩散管终端静压为零时,整个烟道及烟筒处于全程负压状态,其最高出口烟速。2GHAY22YD2GHHAHYD2GYAAYYTYOTHHAAD0直型筒入口“零”压力时最高出口烟速直型筒入口“零”压力时,且在典型条件(典型条件以及假设烟道阻力等于为零,主、分烟道流速相等、烟道自通风忽略不计)下的最高出口烟速列于附录8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择筒锥型组合烟囱出口烟速筒锥型组合烟囱的静压准则数按锥型烟囱(进行计算(式中烟速取烟囱出口烟速)。筒锥型组合烟囱的运行条件PTMPTDGH0RT1(827)AY2Z540YPZM11828088I02ZZ8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择筒锥型组合烟囱出口烟速PZUMPTMPZM829PTM0或RT0830锥型筒任一截面上PZUM0831PTM0或RT0832锥型筒任一截面上PZUMP8338烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核6)烟囱最高出口烟速出口烟速选择筒锥型组合烟囱出口烟速对于筒锥型组合烟囱内部全负压运行应同时满足式830和式831;对于筒锥型组合烟囱允许在最大正压下运行应同时满足式832和式833。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核设置烟囱扩散口的目的烟囱扩散口能将烟囱出口动能部分地回收恢复为负静压,将烟囱出口“零”静压变为“负”静压,而“零”静压点移到扩散口的出口断面上。用于降低锥型筒烟囱内的正静压(过剩静压)。对于老厂,当现有烟囱正压运行或增容后需要将新机组接到现有烟囱上导致静压增高情况下,设置扩散口降压是一种有效措施。用于消除直型筒烟囱入口处、烟道、引风机出口处的正静压。设置扩散口后,烟囱实际出口烟速按扩散口出口烟速取值。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核工艺如何给土建提出的烟囱条件工艺专业向土建提出条件必须根据烟囱出口烟速和出口直径的计算过程,将符合工艺条件的各种方案提交专业,经技术经济比较后确定最优的方案。关于烟囱,工艺向土建专业必须至少提出以下条件烟囱高度;烟囱出口直径;烟囱内部结构型式(锥型筒、值型筒、筒锥组合型、扩散口及扩散口的尺寸);烟囱坡度(对多坡锥型筒,应提出坡段数和各坡段坡度);烟气对烟囱的腐蚀性等级;烟囱内筒材质(钢制的、砖砌内衬的、陶粒混凝土的);烟囱内筒支承方式(带凸肩的、无凸肩的、自承重式的);烟囱内最高正压和最高正压点处的高度(对正压运行的烟囱);将附录U“烟囱及烟道结构型式与防腐措施”作为提给土建作为土建进行烟囱和烟道设计的参考。8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核工艺如何给土建提出的烟囱条件工艺专业向土建提出条件必须根据烟囱出口烟速和出口直径的计算过程,将符合工艺条件的各种方案提交专业,经技术经济比较后确定最优的方案。关于烟囱,工艺向土建专业必须至少提出以下条件烟囱高度;烟囱出口直径;烟囱内部结构型式(锥型筒、值型筒、筒锥组合型、扩散口及扩散口的尺寸);8烟气污染物排放和烟囱工艺计算烟囱出口内径的计算及校核工艺如何给土建提出的烟囱条件烟囱坡度(对多坡锥型筒,应提出坡段数和各坡段坡度);烟气对烟囱的腐蚀性等级;烟囱内筒材质(钢制的、砖砌内衬的、陶粒混凝土的);烟囱内筒支承方式(带凸肩的、无凸肩的、自承重式的);烟囱内最高正压和最高正压点处的高度(对正压运行的烟囱);将附录“烟囱及烟道结构型式与防腐措施”作为提给土建作为土建进行烟囱和烟道设计的参考。9燃油锅炉燃油系统及设备选择计算燃油供应1)锅炉耗油量计算锅炉房耗油量的计算与耗煤量的计算方法相同,可参考其进行计算。算出锅炉房小时最大耗油量和小时正常耗油量,前者供选择油系统设备用,后者作为计算技术经济指标的依据。2)油库库容的基本规定采用铁路或船舶运输时,按2030天的锅炉房最大耗油量;采用汽车油槽车运输时,按510天的锅炉房最大耗油量;采用油管输送时,按35天的锅炉房最大耗油量。9燃油锅炉燃油系统及设备选择计算燃油供应3)贮油罐内油温的规定贮油罐内的重油必须进行加热,以保持良好的管道输送性;对设有中间油箱的供油系统,贮油罐内燃油温度宜保持在60左右;对未设中间油箱的供油系统,贮油罐内燃油温度不应大于90。4)燃油管道水力计算燃油管道管径的计算关键是油品流速的选取。流速的选取宜大于1M/S,最低不得小于07M/S。流速可根据油品的粘度参考表98选取。9燃油锅炉燃油系统及设备选择计算燃油供应5)中间油箱选择计算中间油箱的油温宜控制在一定的范围内,60号重油5074,100号重油5781,200号重油6589,同时应满足下列两个条件其一比当地大气压下水的沸点温度至少低5;其二比燃料油的闪点至少低10。中间油箱的贮油量,对布置在锅炉房内的当燃料油3为重油时不应超过5M,当燃料油为柴油时不应超过31M;9燃油锅炉燃油系统及设备选择计算燃油供应6)污油处理池容积计算污油处理池一般由污油池、油水分离池、油池、水池、泵房组成;油水分离池应不少于2格,每格宽度一般采用2M、25M、3M、45M、6M;油水分离池中污水水平流速一般取25MM/S;污水在池中停留时间一般取152H;10燃气锅炉燃气系统及设备选择计算一般规定1)当调压装置近期压力大于03MPA以上

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