JP2011075273A - 酸素燃焼式循環流動床(cfb)への一次酸化体供給 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸素燃焼運転モードでは再循環ガス5が制御様式下に風箱3に供給され、次いでステム2及びバブルキャップ1を介してCFB6内に送られる。酸素7が、マニホルド8を、次いで相当するバブルキャップ1に関連する各ステム2の内部に位置付けたパイプ9を通して制御様式下に供給される。所定の風箱3内には、その各々が多数のパイプ9を配給する幾つかの平行なマニホルド8を位置付け得る。酸素はバブルキャップアセンブリ内に設けたパイプを出て再循環ガス5と混合した後、CFB6に入る。バブルキャップアセンブリに入る酸素7用の出口開口が下向きであることから、パイプ9内に高温粒子が偶発的に導入される恐れが低減される。
【選択図】図1
Description
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し且つ前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の下方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して前記少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステムが提供される。
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の上方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して前記少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のバブルキャップアセンブリに個別に送達され、該複数のバブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステムが提供される。
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の下方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の内側及び外側の各表面間の熱伝導係数を低減する設計構成を有し、各バブルキャップの内部に然るべく位置付けた絶縁用間隙と、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステムが提供される。
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の上方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した前記少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
前記複数のバブルキャップアセンブリの各々における内側及び外側の各表面間の熱伝導係数を低減する設計構成を有し、各バブルキャップの内部に然るべく位置付けた絶縁用間隙と、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、を含むシステムが提供される。
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面と、を含むバブルキャップアセンブリを提供すること、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各システムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱を提供すること、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、各前記複数のバブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴位置、または該出口穴の上方または下方に位置付けた開放端を有し、該開放端とは反対側の端部が、各前記風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されるパイプを提供すること、
第1の制御された酸化体供給物にして、前記各バブルキャップアセンブリのステムを通して前記少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの前記出口穴を通してCFB内に入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物を提供すること、
第2の制御された酸化体供給物にして、少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、そこで前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物を提供すること、
を含み、
CFBボイラの始動、停止、低負荷の各運転中は第1の制御された供給物のみが供給され、第2の制御された酸化体供給物は供給されず、高負荷運転時には第1の制御された供給物及び第2の制御された酸化体供給物が共に供給される方法が提供される。
ここで、CFBボイラとは、燃焼プロセスを生じるCFBリアクタまたは燃焼器に対して参照されるものとする。本発明は熱発生手段としてのCFB燃焼器を用いるボイラまたは蒸気発生器を特に指向するものであるが、異種のCFBリアクタにおいて容易に用い得るものである。例えば、本発明は燃焼プロセス以外の化学反応用に用いるリアクタ内に、または、別の場所で生じる燃焼プロセスからのガス/固形物混合物をリアクタに提供して爾後プロセスを実施する場所に適用させ得る。
本発明の実施に際しては特定酸素濃度が観察されるべきである。詳しくは、風箱3に提供する酸素7は、その体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限度を超えないものであることが望ましい。また、マニホルド8に提供される酸素7はその体積濃度が、少なくともCompressed Gas Association,Inc(CGA)が規定する現行標準の規定限度のものであることが望ましい。CGAのG−4.4−2003(EIGA Doc.13/02)Oxygen Pipeline Systems,Fourth Editionによる酸素の現行標準体積濃度値は28パーセントである。
風箱3はCFB6全体の下方を伸延する単一チャンバとして製作し得る。風箱はCFB6の平坦部分の一部のみを占有するようにも成し得る。その場合、各風箱自体が再循環ガス及びまたは空気を制御下に供給する幾つかの風箱3を使用し得る。この場合、各風箱3はパイプ9に酸素7を送るマニホルド8を備える。
図2から図4にはバブルキャップ及びステムアセンブリの他の実施例が示され、図1における同一パーツに相当する特定パーツが同じ番号で示されている。
パイプ9の端部はバブルキャップアセンブリ内の任意の場所、即ち、ステム2またはバブルキャップ1の内部、その上方、出口穴位置または該出口穴の下方に位置付け得る。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
2 ステム
3 風箱
4 出口穴
5 再循環ガス
7 酸素
8 マニホルド
9 パイプ
10 空気
20 酸素測定プローブ
25 デブリシールド
30 絶縁間隙
35 外側面
40 内側面
Claims (30)
- 酸素燃焼式循環流動床(CFB)ボイラに一次酸化体を供給するためのシステムであって、
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し且つ前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の下方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステム。 - 各前記複数のバブルキャップアセンブリの各複数のパイプの各々の開放端からの第2の制御された酸化体供給物の排出方向が下向きとされる請求項1のシステム。
- 各前記風箱が酸素測定用プローブを備える請求項1のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとがハイグレードステンレススチールでコーティングされまたはハイグレードステンレススチールから作製される請求項1のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとが、1つ以上の非金属材料でコーティングされまたは1つ以上の非金属材料から作製される請求項1のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとがステンレススチールから作製されまたはステンレススチールでライニングされる請求項1のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとが1つ以上の非金属材料から作製されまたは1つ以上の非金属材料でライニングされる請求項1のシステム。
- 酸素燃焼式循環床(CFB)ボイラに一次酸化体を供給するためのシステムであって、
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の上方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して前記少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のバブルキャップアセンブリに個別に送達され、該複数のバブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステム。 - 各前記複数のバブルキャップアセンブリの各複数のパイプの各々の開放端からの第2の制御された酸化体供給物の排出方向が下向きとされる請求項8のシステム。
- 各前記風箱が酸素測定プローブを備える請求項8のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとがハイグレードステンレススチールでコーティングされまたはハイグレードステンレススチールから作製される請求項8のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとが、1つ以上の非金属材料でコーティングされまたは1つ以上の非金属材料から作製される請求項8のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとがステンレススチールから作製されまたはステンレススチールでライニングされる請求項8のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとが1つ以上の非金属材料から作製されまたは1つ以上の非金属材料でライニングされる請求項8のシステム。
- 酸素燃焼式循環床(CFB)ボイラに一次酸化体を供給するためのシステムであって、
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の下方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の内側及び外側の各表面間の熱伝導係数を低減する設計構成を有し、各バブルキャップの内部に然るべく位置付けた絶縁用間隙と、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、前記少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステム。 - 各前記複数のバブルキャップアセンブリの各複数のパイプの各々の開放端からの第2の制御された酸化体供給物の排出方向が下向きとされる請求項15のシステム。
- 各前記風箱が酸素測定プローブを備える請求項15のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとがハイグレードステンレススチールでコーティングされまたはハイグレードステンレススチールから作製される請求項15のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとが、1つ以上の非金属材料でコーティングされまたは1つ以上の非金属材料から作製される請求項15のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとがステンレススチールから作製されまたはステンレススチールでライニングされる請求項15のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとが1つ以上の非金属材料から作製されまたは1つ以上の非金属材料でライニングされる請求項15のシステム。
- 酸素燃焼式循環床(CFB)ボイラに一次酸化体を供給するためのシステムであって、
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面とを含むバブルキャップアセンブリと、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各ステムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱と、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、前記複数のバブルキャップアセンブリの各々の少なくとも1つの出口穴位置または該出口穴の上方に位置付けた開放端を各有し、該開放端とは反対側の端部が、各風箱内に収納した前記少なくとも1つのマニホルドに連結されたパイプと、
前記複数のバブルキャップアセンブリの各々における内側及び外側の各表面間の熱伝導係数を低減する設計構成を有し、各バブルキャップの内部に然るべく位置付けた絶縁用間隙と、
第1の制御された酸化体供給物にして、各バブルキャップアセンブリのステムを通して少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴を通してCFBに入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物と、
第2の制御された酸化体供給物にして、少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、該バブルキャップアセンブリ内で前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物と、
を含むシステム。 - 各前記複数のバブルキャップアセンブリの各複数のパイプの各々の開放端からの第2の制御された酸化体供給物の排出方向が下向きとされる請求項22のシステム。
- 各前記風箱が酸素測定プローブを備える請求項22のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとがハイグレードステンレススチールでコーティングされまたはハイグレードステンレススチールから作製される請求項22のシステム。
- 前記複数のバブルキャップの少なくとも内側表面と、ステムとが、1つ以上の非金属材料でコーティングされまたは1つ以上の非金属材料から作製される請求項22のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとがステンレススチールから作製されまたはステンレススチールでライニングされる請求項22のシステム。
- 少なくとも1つの風箱と、複数のパイプとが1つ以上の非金属材料から作製されまたは1つ以上の非金属材料でライニングされる請求項22のシステム。
- 酸素燃焼式の循環流動床(CFB)ボイラに一次酸化体を供給するシステムの運転方法であって、
複数のバブルキャップアセンブリにして、各バブルキャップアセンブリが、バブルキャップと、ステムと、少なくとも1つの出口穴と、内側及び外側の各表面と、を含むバブルキャップアセンブリを提供すること、
少なくとも1つの風箱にして、該風箱自身用の制御された酸化体供給物を有し、前記複数のバブルキャップアセンブリの各システムに連結され、少なくとも1つのマニホルドを更に含む風箱を提供すること、
複数のパイプにして、前記複数のバブルキャップアセンブリの1つの内部に各々位置付けられ、各前記複数のバブルキャップアセンブリの少なくとも1つの出口穴位置、または該出口穴の上方または下方に位置付けた開放端を有し、該開放端とは反対側の端部が、各前記風箱内に収納した少なくとも1つのマニホルドに連結されるパイプを提供すること、
第1の制御された酸化体供給物にして、前記各バブルキャップアセンブリのステムを通して前記少なくとも1つの風箱に個別に送達され、各バブルキャップアセンブリの少なくとも1つの前記出口穴を通してCFB内に入り、その酸素体積濃度がCompressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第1の制御された酸化体供給物を提供すること、
第2の制御された酸化体供給物にして、少なくとも1つのマニホルドを通して前記複数のパイプに個別に送達され、次いで前記複数のバブルキャップアセンブリに入り、そこで前記第1の制御された酸化体供給物と混合し、バブルキャップの少なくとも1つの出口穴を通して排出され、その酸素体積濃度が前記Compressed Gas Association,Incが規定する現行標準の規定限界を超えない第2の制御された酸化体供給物を提供すること、
を含み、
CFBボイラの始動、停止、低負荷の各運転中は第1の制御された供給物のみが供給され、第2の制御された酸化体供給物は供給されず、高負荷運転時には第1の制御された供給物及び第2の制御された酸化体供給物が共に供給される方法。 - 複数のバブルキャップの各々の内側表面と外側表面との間の熱伝導度を低減させるための絶縁間隙を提供することを更に含み、該絶縁間隙が各バブルキャップの内部に然るべく位置付けられる請求項29の方法。
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