JP2002228131A - 廃棄物焼却炉 - Google Patents
廃棄物焼却炉Info
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- JP2002228131A JP2002228131A JP2001029183A JP2001029183A JP2002228131A JP 2002228131 A JP2002228131 A JP 2002228131A JP 2001029183 A JP2001029183 A JP 2001029183A JP 2001029183 A JP2001029183 A JP 2001029183A JP 2002228131 A JP2002228131 A JP 2002228131A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過熱器内の蒸気を高温化、高圧化してもランニ
ングコスト及び設備費を増大させることのない廃棄物焼
却炉を提供する。 【解決手段】火格子を有する廃棄物焼却炉において、燃
焼室内下流側領域に過熱器の少なくとも一部を配設す
る。また、前記廃棄物焼却炉が中間天井を有していても
良い。
ングコスト及び設備費を増大させることのない廃棄物焼
却炉を提供する。 【解決手段】火格子を有する廃棄物焼却炉において、燃
焼室内下流側領域に過熱器の少なくとも一部を配設す
る。また、前記廃棄物焼却炉が中間天井を有していても
良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火格子式廃棄物焼
却炉に関する。
却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物を焼却処理する廃棄
物焼却炉には、その廃熱を有効利用するために、廃熱ボ
イラが付属されているのが一般的である。その代表的な
廃棄物焼却炉の概略構成図を図３に示す。
物焼却炉には、その廃熱を有効利用するために、廃熱ボ
イラが付属されているのが一般的である。その代表的な
廃棄物焼却炉の概略構成図を図３に示す。
【０００３】この廃棄物焼却炉は、乾燥ストーカ３、燃
焼ストーカ４、後燃焼ストーカ５を有するストーカ型廃
棄物焼却炉であり、ホッパ１に投入されたごみ２は、シ
ュートを通して乾燥ストーカ３におくられ、下からの空
気と炉内の輻射熱により火格子上で乾燥されると共に、
昇温されて着火する。着火して燃焼を開始したごみ２
は、燃焼ストーカ４に送られ、下から送られる燃焼空気
によりガス化され火格子上で燃焼する。そして、更に後
燃焼ストーカ５の火格子上で未燃分が完全に燃焼する。
燃焼後に残った灰は、主灰シュート６より外部に取出さ
れる。
焼ストーカ４、後燃焼ストーカ５を有するストーカ型廃
棄物焼却炉であり、ホッパ１に投入されたごみ２は、シ
ュートを通して乾燥ストーカ３におくられ、下からの空
気と炉内の輻射熱により火格子上で乾燥されると共に、
昇温されて着火する。着火して燃焼を開始したごみ２
は、燃焼ストーカ４に送られ、下から送られる燃焼空気
によりガス化され火格子上で燃焼する。そして、更に後
燃焼ストーカ５の火格子上で未燃分が完全に燃焼する。
燃焼後に残った灰は、主灰シュート６より外部に取出さ
れる。
【０００４】この時、乾燥ストーカ３、燃焼ストーカ４
上のごみからは揮発しやすいＨ2，ＣＯ，ＨＣｌ，Ｎ
Ｈ3，ＨＣ（ハイドロカーボン）等が先にガス化する。
ガス化されたこれらのガスは燃焼室７内で燃焼すると共
に一部は副煙道１０を通って、廃熱ボイラ２０の上流側
領域の２次燃焼室１９入口で主煙道９を通ってきた酸素
の多く残っている燃焼排ガスと混合して燃焼し、さらに
２次燃焼室１９内で完全燃焼する。一方、後燃焼ストー
カ５上では、気化しない固定炭素Ｃが燃焼してＣＯ2に
なる。この時、空気は過剰に入れられ後燃焼ストーカ５
の過熱を防止すると共に２次燃焼室１９内でのガスの完
全燃焼に必要な酸素を供給する。
上のごみからは揮発しやすいＨ2，ＣＯ，ＨＣｌ，Ｎ
Ｈ3，ＨＣ（ハイドロカーボン）等が先にガス化する。
ガス化されたこれらのガスは燃焼室７内で燃焼すると共
に一部は副煙道１０を通って、廃熱ボイラ２０の上流側
領域の２次燃焼室１９入口で主煙道９を通ってきた酸素
の多く残っている燃焼排ガスと混合して燃焼し、さらに
２次燃焼室１９内で完全燃焼する。一方、後燃焼ストー
カ５上では、気化しない固定炭素Ｃが燃焼してＣＯ2に
なる。この時、空気は過剰に入れられ後燃焼ストーカ５
の過熱を防止すると共に２次燃焼室１９内でのガスの完
全燃焼に必要な酸素を供給する。
【０００５】廃熱ボイラ２０内の２次燃焼室１９下流側
に位置する輻射伝熱室２１の壁面には、図示していない
水管（蒸発管）が設けられており、火炎からの輻射伝熱
により内部の水が加熱されて蒸気となり、対流蒸発器２
６で発生した蒸気と共に図示していない気水ドラムに送
られる。気水ドラムに送られた蒸気は、前段の低温過熱
器、後段の高温過熱器からなる過熱器２２に送られ、排
ガスの熱により更に加熱されて過熱蒸気となり、図示し
ていない発電タービンに送られて発電を行う。
に位置する輻射伝熱室２１の壁面には、図示していない
水管（蒸発管）が設けられており、火炎からの輻射伝熱
により内部の水が加熱されて蒸気となり、対流蒸発器２
６で発生した蒸気と共に図示していない気水ドラムに送
られる。気水ドラムに送られた蒸気は、前段の低温過熱
器、後段の高温過熱器からなる過熱器２２に送られ、排
ガスの熱により更に加熱されて過熱蒸気となり、図示し
ていない発電タービンに送られて発電を行う。
【０００６】過熱器２２を通過した排ガスは、対流伝熱
部２３に送られる。対流伝熱部２３には、対流蒸発器２
６、図示していないエコノマイザー、図示していない空
気予熱器等が設けられ、更なる廃熱回収が行われる。廃
熱ボイラ２０を通過した排ガスは、減温塔、バグフィル
タ、排ガス処理設備等を経由して外部に放出される。
部２３に送られる。対流伝熱部２３には、対流蒸発器２
６、図示していないエコノマイザー、図示していない空
気予熱器等が設けられ、更なる廃熱回収が行われる。廃
熱ボイラ２０を通過した排ガスは、減温塔、バグフィル
タ、排ガス処理設備等を経由して外部に放出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示す従
来例にかかる廃棄物焼却炉では、廃熱ボイラ２０内の過
熱器２２で発生させることのできる蒸気の温度及び圧力
をあまり高くすることができず、一般のボイラに比べ発
電効率が悪いという問題がある。これは、廃棄物を燃焼
させることによって発生する排ガス中にはＨＣｌやＮ
ａ，Ｋ等の塩類などの腐蝕成分が含まれており、過熱器
２２で発生させる蒸気の高温化、高圧化により過熱器２
２内の蒸気管の腐蝕が大きく促進されるため蒸気の高温
化、高圧化が制限されるためである。
来例にかかる廃棄物焼却炉では、廃熱ボイラ２０内の過
熱器２２で発生させることのできる蒸気の温度及び圧力
をあまり高くすることができず、一般のボイラに比べ発
電効率が悪いという問題がある。これは、廃棄物を燃焼
させることによって発生する排ガス中にはＨＣｌやＮ
ａ，Ｋ等の塩類などの腐蝕成分が含まれており、過熱器
２２で発生させる蒸気の高温化、高圧化により過熱器２
２内の蒸気管の腐蝕が大きく促進されるため蒸気の高温
化、高圧化が制限されるためである。
【０００８】また、過熱器内の蒸気の温度及び圧力を高
くして高効率発電を実施した場合には、過熱器２２内の
蒸気管を頻繁に交換するか高Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ材等の高
価な材料を用いることが必要になり、ランニングコスト
及び設備費が嵩むといった問題がある。
くして高効率発電を実施した場合には、過熱器２２内の
蒸気管を頻繁に交換するか高Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ材等の高
価な材料を用いることが必要になり、ランニングコスト
及び設備費が嵩むといった問題がある。
【０００９】本発明はこれらの問題点を解決し、過熱器
内の蒸気を高温化、高圧化してもランニングコスト及び
設備費を増大させることのない廃棄物焼却炉を提供する
ことを目的とする。
内の蒸気を高温化、高圧化してもランニングコスト及び
設備費を増大させることのない廃棄物焼却炉を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の特徴は以下の通りである。
るための本発明の特徴は以下の通りである。
【００１１】請求項１の発明は、火格子を有する廃棄物
焼却炉において、燃焼室内下流側領域に過熱器の少なく
とも一部を配設することを特徴とする廃棄物焼却炉であ
る。
焼却炉において、燃焼室内下流側領域に過熱器の少なく
とも一部を配設することを特徴とする廃棄物焼却炉であ
る。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１において廃棄
物焼却炉が中間天井を有することを特徴とする廃棄物焼
却炉である。
物焼却炉が中間天井を有することを特徴とする廃棄物焼
却炉である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明が適用される火格子
式廃棄物焼却炉の一実施形態を示す概略構成図である。
この実施形態の火格子式廃棄物焼却炉は全連続式傾斜火
格子式２回流炉（以下、「２回流炉」という）である
が、本発明は他の火格子を有する廃棄物焼却炉において
も適用することができる。
式廃棄物焼却炉の一実施形態を示す概略構成図である。
この実施形態の火格子式廃棄物焼却炉は全連続式傾斜火
格子式２回流炉（以下、「２回流炉」という）である
が、本発明は他の火格子を有する廃棄物焼却炉において
も適用することができる。
【００１４】この廃棄物焼却炉は、乾燥ストーカ３、燃
焼ストーカ４、後燃焼ストーカ５を有するストーカ型廃
棄物焼却炉であり、ホッパ１に投入されたごみ２は、シ
ュートを通して乾燥ストーカ３におくられ、下からの空
気と炉内の輻射熱により火格子上で乾燥されると共に、
昇温されて着火する。着火して燃焼を開始したごみ２
は、燃焼ストーカ４に送られ、下から送られる燃焼空気
によりガス化され火格子上で燃焼する。そして、更に後
燃焼ストーカ５の火格子上で未燃分が完全に燃焼する。
燃焼後に残った灰は、主灰シュート６より外部に取出さ
れる。
焼ストーカ４、後燃焼ストーカ５を有するストーカ型廃
棄物焼却炉であり、ホッパ１に投入されたごみ２は、シ
ュートを通して乾燥ストーカ３におくられ、下からの空
気と炉内の輻射熱により火格子上で乾燥されると共に、
昇温されて着火する。着火して燃焼を開始したごみ２
は、燃焼ストーカ４に送られ、下から送られる燃焼空気
によりガス化され火格子上で燃焼する。そして、更に後
燃焼ストーカ５の火格子上で未燃分が完全に燃焼する。
燃焼後に残った灰は、主灰シュート６より外部に取出さ
れる。
【００１５】燃焼は燃焼室７内で行われ、燃焼排ガス
は、燃焼室７内に設けられた中間天井８の存在により二
分され、燃焼室内下流側の主煙道９と燃焼室内上流側の
副煙道１０に別れて燃焼室７から排出される。前記燃焼
室７から排出された燃焼排ガスは、廃熱ボイラ２０に送
られ、２次燃焼室１９内で完全燃焼する。
は、燃焼室７内に設けられた中間天井８の存在により二
分され、燃焼室内下流側の主煙道９と燃焼室内上流側の
副煙道１０に別れて燃焼室７から排出される。前記燃焼
室７から排出された燃焼排ガスは、廃熱ボイラ２０に送
られ、２次燃焼室１９内で完全燃焼する。
【００１６】２次燃焼室１９下流側に位置する輻射伝熱
室２１の壁面には図示していない水管（蒸発管）が設け
られており、火炎からの輻射伝熱により内部の水が加熱
されて蒸気となり、対流蒸発器２６で発生した蒸気と共
に図示していない気水ドラムに送られる。気水ドラムに
送られた蒸気は過熱器２２に送られ過熱蒸気となり、図
示していない発電タービンに送られて発電を行う。
室２１の壁面には図示していない水管（蒸発管）が設け
られており、火炎からの輻射伝熱により内部の水が加熱
されて蒸気となり、対流蒸発器２６で発生した蒸気と共
に図示していない気水ドラムに送られる。気水ドラムに
送られた蒸気は過熱器２２に送られ過熱蒸気となり、図
示していない発電タービンに送られて発電を行う。
【００１７】輻射伝熱室２１を通過した排ガスは、対流
伝熱部２３に送られる。対流伝熱部２３には、対流蒸発
器２６、図示していないエコノマイザー、図示していな
い空気予熱器等が設けられ、更なる廃熱回収が行われ
る。廃熱ボイラ２０を通過した排ガスは、減温塔、バグ
フィルタ、排ガス処理設備等を経由して外部に放出され
る。
伝熱部２３に送られる。対流伝熱部２３には、対流蒸発
器２６、図示していないエコノマイザー、図示していな
い空気予熱器等が設けられ、更なる廃熱回収が行われ
る。廃熱ボイラ２０を通過した排ガスは、減温塔、バグ
フィルタ、排ガス処理設備等を経由して外部に放出され
る。
【００１８】本発明は、前記過熱器２２の少なくとも一
部を燃焼室内下流側領域に配設することを特徴とするも
のである。ここで、前記過熱器２２の少なくとも一部を
配置する前記燃焼室内下流側領域としては、図１中の後
燃焼ストーカ５上方から主煙道９にかかる領域Ａの部分
とすることが好ましい。図２（ａ）〜（ｃ）は、過熱器
２２の少なくとも一部を図１中の領域Ａに配置した場合
の一例を示す図である。
部を燃焼室内下流側領域に配設することを特徴とするも
のである。ここで、前記過熱器２２の少なくとも一部を
配置する前記燃焼室内下流側領域としては、図１中の後
燃焼ストーカ５上方から主煙道９にかかる領域Ａの部分
とすることが好ましい。図２（ａ）〜（ｃ）は、過熱器
２２の少なくとも一部を図１中の領域Ａに配置した場合
の一例を示す図である。
【００１９】ＨＣｌやＮａ，Ｋ等の塩類などの腐蝕成分
は比較的低温で気体となるため、燃焼室内上流側領域の
燃焼排ガスには腐蝕成分が多く存在し、燃焼室内上流側
領域で発生する未燃ガスと共に副煙道１０を通り廃熱ボ
イラ２０に送られる。一方、燃焼室内下流側の後燃焼領
域ではおき燃焼が主要な反応であるので、そこで発生す
る燃焼排ガスはＣＯ2やＮ2が主要成分であり、燃焼室内
下流側の主煙道９を通る燃焼排ガスにはＨＣｌやＮａ，
Ｋ等の塩類などの腐蝕成分はほとんど含まれていない。
そのため、前記燃焼室内下流側領域に配設した過熱器の
少なくとも一部で発生させる蒸気を高温化、高圧化して
もＨＣｌやＮａ，Ｋ等の塩類などの腐蝕成分が無いため
過熱器内の蒸気管の高温腐蝕の進行を抑えることがで
き、蒸気の高温化、高圧化による発電設備での高効率発
電が可能となる。
は比較的低温で気体となるため、燃焼室内上流側領域の
燃焼排ガスには腐蝕成分が多く存在し、燃焼室内上流側
領域で発生する未燃ガスと共に副煙道１０を通り廃熱ボ
イラ２０に送られる。一方、燃焼室内下流側の後燃焼領
域ではおき燃焼が主要な反応であるので、そこで発生す
る燃焼排ガスはＣＯ2やＮ2が主要成分であり、燃焼室内
下流側の主煙道９を通る燃焼排ガスにはＨＣｌやＮａ，
Ｋ等の塩類などの腐蝕成分はほとんど含まれていない。
そのため、前記燃焼室内下流側領域に配設した過熱器の
少なくとも一部で発生させる蒸気を高温化、高圧化して
もＨＣｌやＮａ，Ｋ等の塩類などの腐蝕成分が無いため
過熱器内の蒸気管の高温腐蝕の進行を抑えることがで
き、蒸気の高温化、高圧化による発電設備での高効率発
電が可能となる。
【００２０】また、前記燃焼室内下流側領域には、前段
の低温過熱器２２ａ及び後段の高温過熱器２２ｂからな
る過熱器２２全体を設置してもよく、その一部、例えば
後段の高温過熱器２２ｂの部分のみを設置してもよい。
これは、廃棄物焼却炉における前記燃焼室内下流側領域
の構造により適宜調整することが好ましい。なお、過熱
器の一部、例えば後段の高温過熱器２２ｂの部分のみを
前記燃焼室内下流側領域に設置した場合には、前段の低
温過熱器２２ａは従来例の図３に示した過熱器２２の位
置に設置することが好ましい。
の低温過熱器２２ａ及び後段の高温過熱器２２ｂからな
る過熱器２２全体を設置してもよく、その一部、例えば
後段の高温過熱器２２ｂの部分のみを設置してもよい。
これは、廃棄物焼却炉における前記燃焼室内下流側領域
の構造により適宜調整することが好ましい。なお、過熱
器の一部、例えば後段の高温過熱器２２ｂの部分のみを
前記燃焼室内下流側領域に設置した場合には、前段の低
温過熱器２２ａは従来例の図３に示した過熱器２２の位
置に設置することが好ましい。
【００２１】なお、本実施形態においては、燃焼室７内
に中間天井８を設けている場合について記載したが、中
間天井を有しない廃棄物焼却炉の場合においても本発明
を適用することができることは言うまでもない。中間天
井を有しない廃棄物焼却炉の場合、燃焼室７内の上流側
領域のごみから発生した燃焼排ガスは燃焼室７内を上昇
し燃焼室７の天井に沿って燃焼室出口に進むが、ここを
流れる燃焼排ガスが中間天井を有する廃棄物焼却炉にお
ける副煙道を通る燃焼排ガスとみなすことができる。ま
た、燃焼室７内の下流側領域のごみから発生した燃焼排
ガスは燃焼室７内を上昇し、上流側から発生した燃焼排
ガスとは逆の向きに燃焼室７の天井に沿って燃焼室出口
に進むが、ここを流れる燃焼排ガスが中間天井を有する
廃棄物焼却炉における主煙道を通る燃焼排ガスとみなす
ことができる。
に中間天井８を設けている場合について記載したが、中
間天井を有しない廃棄物焼却炉の場合においても本発明
を適用することができることは言うまでもない。中間天
井を有しない廃棄物焼却炉の場合、燃焼室７内の上流側
領域のごみから発生した燃焼排ガスは燃焼室７内を上昇
し燃焼室７の天井に沿って燃焼室出口に進むが、ここを
流れる燃焼排ガスが中間天井を有する廃棄物焼却炉にお
ける副煙道を通る燃焼排ガスとみなすことができる。ま
た、燃焼室７内の下流側領域のごみから発生した燃焼排
ガスは燃焼室７内を上昇し、上流側から発生した燃焼排
ガスとは逆の向きに燃焼室７の天井に沿って燃焼室出口
に進むが、ここを流れる燃焼排ガスが中間天井を有する
廃棄物焼却炉における主煙道を通る燃焼排ガスとみなす
ことができる。
【００２２】なお、図１に示した本実施形態に係る火格
子式廃棄物焼却炉に付属する廃熱ボイラ２０はガスが縦
上下方向に流れる垂直型の廃熱ボイラであるが、ガスが
水平方向に流れるテールエンド形の廃熱ボイラとするこ
とも可能である。
子式廃棄物焼却炉に付属する廃熱ボイラ２０はガスが縦
上下方向に流れる垂直型の廃熱ボイラであるが、ガスが
水平方向に流れるテールエンド形の廃熱ボイラとするこ
とも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、過
熱器内の蒸気を高温化、高圧化しても過熱器内の蒸気管
の腐蝕減肉が著しく減少するためランニングコスト及び
設備費を大きく増大させることのない廃棄物焼却炉が提
供される。
熱器内の蒸気を高温化、高圧化しても過熱器内の蒸気管
の腐蝕減肉が著しく減少するためランニングコスト及び
設備費を大きく増大させることのない廃棄物焼却炉が提
供される。
【図１】本発明が適用される火格子式廃棄物焼却炉の一
実施形態を示す概略構成図である。
実施形態を示す概略構成図である。
【図２】過熱器の少なくとも一部を図１中の領域Ａに配
置した場合の一例を示す図である。
置した場合の一例を示す図である。
【図３】従来例に係る火格子式廃棄物焼却炉の概略構成
図である。
図である。
１ ホッパ ２ ごみ ３ 乾燥ストーカ ４ 燃焼ストーカ ５ 後燃焼ストーカ ６ 主灰シュート ７ 燃焼室 ８ 中間天井 ９ 主煙道 １０ 副煙道 １９ ２次燃焼室 ２０ 廃熱ボイラ ２１ 輻射伝熱室 ２２ 過熱器 ２３ 対流伝熱部 ２６ 対流蒸発器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 能登 隆 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 3K061 HA29 3K065 AA01 AB01 AC01 JA04 JA18
Claims (2)
- 【請求項１】火格子を有する廃棄物焼却炉において、燃
焼室内下流側領域に過熱器の少なくとも一部を配設する
ことを特徴とする廃棄物焼却炉。 - 【請求項２】廃棄物焼却炉が中間天井を有することを特
徴とする請求項１に記載の廃棄物焼却炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001029183A JP2002228131A (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 廃棄物焼却炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001029183A JP2002228131A (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 廃棄物焼却炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228131A true JP2002228131A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18893559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001029183A Pending JP2002228131A (ja) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | 廃棄物焼却炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228131A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090050076A1 (en) * | 2005-09-30 | 2009-02-26 | Kim Allan Dam-Johansen | Boiler producing steam from flue gases with high electrical efficiency and improved slag quality |
| JP2014016054A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Takuma Co Ltd | ストーカ式焼却炉に於ける小規模発電システム |
| CN106123022A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 大连旺佳新能源科技开发有限公司 | 兰炭专用锅炉 |
-
2001
- 2001-02-06 JP JP2001029183A patent/JP2002228131A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090050076A1 (en) * | 2005-09-30 | 2009-02-26 | Kim Allan Dam-Johansen | Boiler producing steam from flue gases with high electrical efficiency and improved slag quality |
| JP2009510384A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | バブコック アンド ウイルコックス ボルンド エイ／エス | 高電気効率及び改善されたスラグ品質で燃焼排ガスから蒸気を発生させるボイラ |
| JP2014016054A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Takuma Co Ltd | ストーカ式焼却炉に於ける小規模発電システム |
| CN106123022A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 大连旺佳新能源科技开发有限公司 | 兰炭专用锅炉 |
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