CN106918464A - 600mw超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置,其中,该600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法包括:S1:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;S2:根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。本发明实施例以660MW超超临界锅炉机组为研究对象,在理论研究的基础上,测定实际运行参数,分析了变负荷运行对锅炉效率、NOX排放的影响,并通过调整试验使NOX排放降低的同时减少氨逃逸,为锅炉实际运行提供了重要的价值。
Description
技术领域
本发明涉及660MW超超临界锅炉机组领域,尤其涉及一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置。
背景技术
由于我国能源结构特点,将来很长一段时间煤炭资源仍然是我国能源消费的主力且火力发电继续在发电产业中占主导作用。随着锅炉技术的不断发展,大机组,高容量的锅炉已经成为火电厂发展的趋势所在。但是随“竞价上网”和日益严峻的环境问题,使的火电厂长期处于变负荷运行状态,火电厂如何在变负荷运行中保持较高的发电效率、降低污染气体的排放日益受到重视。在现有的节能诊断研究中,黄志强以300MW机组实际运行的DCS数据为依据进行全面的节能诊断,在诊断结果的基础上通过加优化运行方式,提高了机组运行的经济性,并为节能改造提供了重要依据。阚伟民以沙角A电厂300MW为例进行了热力性能诊断试验,找出了影响能损的关键因素,并提出了相应的节能改造措施,使机组运行更加的经济。谭建坤针对300MW锅炉煤耗高、厂用电率上升现象等问题,对其节能现状进行诊断评估,分析和探讨各个节能关键点,并结合锅炉设备的实际情况,提出了相关的节能降耗措施及建议。
目前,还未有一种有效、全面的方法对660MW超超临界锅炉机组进行实际运行参数测定并分析变负荷运行对锅炉效率、NOX排放的影响。
因此,提供一种能够为火电厂超超临界前后对冲锅炉燃烧优化进行调整的锅炉运行诊断方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置,为火电厂超超临界前后对冲锅炉燃烧优化调整提供了一种可行的技术手段,具有十分重要的工程应用价值。
本发明实施例提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,包括:
S1:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
S2:根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。
优选地,步骤S1具体包括:
根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
优选地,步骤S1之前还包括:
S0:根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度。
优选地,步骤S2之后还包括:
S3:设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度。
优选地,步骤S3之后还包括:
S4:设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
优选地,本发明实施例还提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,包括:
检测单元,用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
调节单元,用于根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。
优选地,检测单元还用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
优选地,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置还包括:
获取单元,用于根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度。
优选地,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置还包括:
第一设置单元,用于设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度。
优选地,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置还包括:
第二设置单元,用于设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置,其中,该600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法包括:S1:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;S2:根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。本发明实施例以660MW超超临界锅炉机组为研究对象,在理论研究的基础上,测定实际运行参数,分析了变负荷运行对锅炉效率、NOX排放的影响,并通过调整试验使NOX排放降低的同时减少氨逃逸,为锅炉实际运行提供了重要的价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置的结构示意图;
图4为A、B两侧空气器漏风率的曲线示意图;
图5为SCR出口NOX含量的曲线示意图;
图6为调整前后脱硝效率的曲线示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置,为火电厂超超临界前后对冲锅炉燃烧优化调整提供了一种可行的技术手段,具有十分重要的工程应用价值。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法的一个实施例,包括:
101、根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
需要说明的是,步骤101具体为:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
102、根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。
本发明实施例提供了一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法及装置,其中,该600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法包括:S1:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;S2:根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。本发明实施例以660MW超超临界锅炉机组为研究对象,在理论研究的基础上,测定实际运行参数,分析了变负荷运行对锅炉效率、NOX排放的影响,并通过调整试验使NOX排放降低的同时减少氨逃逸,为锅炉实际运行提供了重要的价值。
请参阅图2,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法的另一个实施例,包括:
201、根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度;
202、根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
203、根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度;
204、设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度;
205、设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
上面是对一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法进行的详细说明,为便于理解,下面将以一具体应用场景对一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法的应用进行说明,应用例包括:
本应用例以广东某电厂660MW超超临界锅炉机组为研究对象。在理论研究的基础上,测定实际运行参数,分析了变负荷运行对锅炉效率、NOX排放的影响,并通过调整试验使NOX排放降低的同时减少氨逃逸,为锅炉实际运行提供了重要的价值。
(1)锅炉概况
该电厂660MW锅炉机组为超超临界参数、直流炉、对冲燃烧方式、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊结构,Π型锅炉,锅炉设计参数见表1。
表1炉设计参数
(2)锅炉变负荷测试试验
维持锅炉稳定运行,分别在660MW、600MW、500MW、450MW、300MW、250MW负荷下进行测试试验。记录锅炉运行主要参数,实测空预器进、出口烟温、氧量、CO浓度、氮氧化物浓度及大气参数等,并采集原煤、飞灰、炉渣样品,计算锅炉热效率、排烟损失及未燃尽碳损失如表2,A、B两侧空气器漏风率如图4。
表2变负荷测试数据
由表2可知,变负荷过程中锅炉实际效率均低于锅炉设计效率,且低负荷下偏差更大。主要是因为变负荷运行过程中,煤粉细度和一次风的变化较大,导致飞灰和炉渣含碳量偏大,造成未燃尽碳损失远高于设计值(设计未燃尽碳损失为0.5%),并且由于运行过程中运行氧量偏高,造成干烟气损失偏大,使的锅炉效率降低。低负荷下运行氧量较大还与送风机选型过大有关,因此,在送风机安全运行的基础上可进一步关小送风机挡板开度。同时,由图4可知:随着实验过程中负荷变化,空气器处漏风率变化明显,在实际变运行中应适时调整运行状态,减少漏风。
为了进一步探究运行氧量对锅炉热经济性的影响,在300MW负荷下进行了两个工况的锅炉氧量分析试验,分别为习惯运行工况T-1(实测运行氧量为8.5%)和降氧量运行工况T-2(实测运行氧量为7.2%),试验结果如表3所示。
表3 300MW变氧量测试数据
试验结果表明,300MW负荷下,运行氧量由8.5%降低至7.2%后,进入炉膛的风量减少,锅炉的排烟热损失降低0.31%,送引风机电流降低17.3A,折合厂用电率0.0852%,使得风机电耗和排烟热损失降低,这对锅炉效率的影响大于机械和化学不完全燃烧器热损失的影响。氧量降低后发电煤耗降低约0.58g/kW.h,锅炉热效率升高0.27%,锅炉运行经济性明显提高。
(3)制粉系统诊断试验
维持磨煤机稳定运行,采用等截面圆环法利用标准靠背管在磨煤机出口各一次风管测量一次风速,获得各磨一次风速偏差和磨入口风量标定系数,同时采用煤粉取样器对煤粉进行等速取样,对所取煤粉样进行细度分析,并记录各磨煤机磨煤单耗、通风单耗和制粉单耗如表4所示。
表4制粉系统测试数据
维持A、B、C、D、E、F磨出力53t/h左右(B磨50t/h左右),磨分离器转速和风量控制按习惯运行方式,测得各磨平均一次风速分别为30.34m/s、25.25m/s、32.58m/s、27.25m/s、30.51m/s、24.85m/s,一次风速偏差在±10%范围内,一次风速偏差在合理范围内。从煤粉细度来看,煤粉细度R90分别为19.4%、29.6%、30.7%、32.7%、33.8%、31.3%,除A磨细度尚可外,其余各磨煤粉细度均高于设计值(R90=20%)。此外,从表3-1中还可以看出,日常运行过程中,磨进口冷风门开度较大,50%~90%不等,磨冷风漏入过多将导致相同运行氧量下从空预器进入的冷风减少,排烟温度升高,增大了排烟热损失,不利于机组的经济运行。因此,在日常运行中确保制粉系统安全的基础上,尽量提高磨出口温度,降低排烟温度,提高锅炉效率。
(4)NOX减排试验
由于长时间变负荷运行,锅炉运行氧量、燃烧方式、喷氨格栅开度发生变化及部分喷氨支管堵塞,使的SCR出口NOX含量偏高、烟道内NOX分布不均,且脱硝效率较低。而电厂为了保持较高的脱硝效率不断增大喷氨量,导致氨逃逸严重,引起空气器不同程度堵塞。为了达到NOX减排的效果,维持锅炉稳定运行,分别在660MW、300MW进行了NOX减排实验,在进行堵塞喷氨管清理后调整1-10号喷氨格栅开度数据如表5,分别测试了调整前后SCR出口7个测点的NOX含量,试验结果如图5,在图5中,1所标记的曲线为300MW调整前的NOX含量,2所标记的曲线为300MW调整后的NOX含量,3所标记的曲线为600MW调整前的NOX含量,4所标记的曲线600MW调整后的NOX含量。
表5 NOX减排测试数据
由图5和图6可见,图6中,A所标记的曲线为调整前的脱硝效率,B所标记的曲线为调整后的脱硝效率。未调整前,300MW和600MW负荷下SCR出口NOX含量偏高,脱硝效率分别为80.7%、81.7%,较电厂设计脱硝效率偏低,且7个测点NOX含量分布很不均匀,1、2、3号的点NOX含量较其他测点偏高,主要是因为喷氨格栅开度不合理导致的烟道内各处喷氨不均匀,在调整喷氨格栅开度后脱硝效率分别达到86.1%、86.7%,且各个测点NOX含量分布均匀。同时,合理的喷氨开度在提高脱硝效率的同时有效的降低了氨逃逸,保证了锅炉变负荷运行中的稳定性。
以机组在300MW下的喷氨格栅开度作为低负荷(250MW、300MW、400MW)运行开度,以600MW下的喷氨格栅开度作为高负荷(450MW、600MW、660MW)运行开度,在保证喷氨量不变的情况下测试变负荷运行下喷氨格栅调整前后的脱硝效率如图6。
由图6可见,经过清理喷氨管道和调整喷氨格栅开度后,在喷氨量不变的情况下,脱硝效率升高6%左右,氨逃逸降低,保证了锅炉变负荷运行中的安全性和经济性。
请参阅图3,本发明实施例提供的一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置的一个实施例,包括:
获取单元301,用于根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度;
检测单元302,用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
调节单元303,用于根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度;
第一设置单元304,用于设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度;
第二设置单元305,用于设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
进一步地,检测单元302还用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,其特征在于,包括:
S1:根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
S2:根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。
2.根据权利要求1所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,其特征在于,步骤S1具体包括:
根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
3.根据权利要求1所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,其特征在于,步骤S1之前还包括:
S0:根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度。
4.根据权利要求3所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,其特征在于,步骤S2之后还包括:
S3:设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度。
5.根据权利要求4所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断方法,其特征在于,步骤S3之后还包括:
S4:设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
6.一种600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,其特征在于,包括:
检测单元,用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度;
调节单元,用于根据检测得到的一次风速、一次风速偏差和煤粉细度调节磨煤机的冷风门开度。
7.根据权利要求6所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,其特征在于,检测单元还用于根据磨煤机出力调节指令将磨煤机的出力调节为53t/h,并调节磨煤机的分离器转速和风量至预置参数,通过等截面圆环法检测磨煤机的一次风速、一次风速偏差,通过煤粉取样器检测磨煤机的煤粉细度。
8.根据权利要求6所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,其特征在于,还包括:
获取单元,用于根据负荷变化指令调节锅炉负荷,根据锅炉负荷的变化获取到磨煤机的一次风速变化和煤粉细度变化,根据一次风速变化和煤粉细度变化调节送风机的挡板开度。
9.根据权利要求8所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,其特征在于,还包括:
第一设置单元,用于设置锅炉负荷为300MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第一开度,并检测锅炉第一脱硝效率和SCR出口的第一NOX含量,将第一开度设置为低负荷运行开度。
10.根据权利要求9所述的600MW超超临界前后对冲锅炉运行诊断装置,其特征在于,还包括:
第二设置单元,用于设置锅炉负荷为600MW,对喷氨管道进行清理操作并调整喷氨格栅开度,得到第二开度,并检测锅炉第二脱硝效率和SCR出口的第二NOX含量,将第二开度设置为高负荷运行开度。
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