JP4255066B2 - Exhaust gas treatment method and mechanism in carbonization apparatus - Google Patents

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Description

本発明は炭化装置に関するものであって、特にロータリー式の炭化装置において、回転ドラム内における排ガスの高温化に起因するクリンカーの生成を効果的に防止することのできる炭化装置における排ガス処理方法並びにその機構に係るものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carbonization apparatus, and in particular, in a rotary type carbonization apparatus, an exhaust gas treatment method in a carbonization apparatus capable of effectively preventing generation of clinker due to a high temperature of exhaust gas in a rotating drum, and its It concerns the mechanism.
従来より、し尿汚泥、おがこ、パルプスラッジ、畜ふん等を炭化処理し、土壌改良剤、脱臭剤、融雪剤等として再利用することが行われており、このための装置として図5に示すような炭化装置1′が用いられている。
このものはいわゆるロータリーキルン型の炭化炉1Aを適用して構成されるものであり、回転ドラム10′内に被処理物を投入し、前記回転ドラム10′に具えたリフタ10a′によって被処理物を攪拌しながら移送して、乾燥、一部燃焼、炭化を図るものである。そして回転ドラム10′から排出された排ガスGは、再燃炉2′に導びかれてここで燃焼処理され、脱臭及び有害物質の除去が成された後、外部に排出されるものである(特許文献1参照)。
Conventionally, human waste sludge, sawdust, pulp sludge, animal manure, etc. have been carbonized and reused as soil conditioners, deodorizers, snow melting agents, etc. A carbonization apparatus 1 'as shown is used.
This is configured by applying a so-called rotary kiln type carbonization furnace 1A. The workpiece is put into the rotary drum 10 ', and the workpiece is placed by the lifter 10a' provided in the rotary drum 10 '. It is transported with stirring to achieve drying, partial combustion, and carbonization. The exhaust gas G discharged from the rotating drum 10 'is guided to the reburning furnace 2' where it is burned, deodorized and harmful substances removed, and then discharged outside (patent) Reference 1).
ところで前記炭化装置1′にあっては、回転ドラム10′内において被処理物が燃焼してしまわないように、回転ドラム10′内への熱風供給量を抑えており(空気比mf=1. 0以下)、回転ドラム10′内は負圧状態となっている。そして煙道ダクト14′内の温度は1100℃〜1300℃の高温状態になっている。このため被処理物から発生するダストが煙道ダクト14′内に付着すると、このものが溶融してクリンカーが生成され、煙道の断面積を小さくして排気抵抗の増大を招いてしまうおそれがある。
このクリンカーが成長すると回転ドラム10′内は負圧に保たれなくなって、有害な一酸化炭素ガス等を漏出してしまうこととなるため、定期的に装置を停止して煙道ダクト14′内に生成されたクリンカーの除去を行わなければならず、このために多大な費用を要することになる。
特開2002−20759公報(図5)
By the way, in the carbonization apparatus 1 ′, the amount of hot air supplied to the rotary drum 10 ′ is suppressed so that the workpiece is not combusted in the rotary drum 10 ′ (air ratio mf = 1. 0 or less), the rotary drum 10 'is in a negative pressure state. The temperature in the flue duct 14 'is in a high temperature state of 1100 ° C to 1300 ° C. For this reason, when dust generated from the object to be processed adheres to the flue duct 14 ′, the dust is melted and a clinker is generated, which may reduce the cross-sectional area of the flue and increase the exhaust resistance. is there.
When this clinker grows, the rotary drum 10 'cannot be maintained at a negative pressure, and harmful carbon monoxide gas or the like leaks out. Therefore, the apparatus is periodically stopped to enter the flue duct 14'. The resulting clinker must be removed, which can be very expensive.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-20759 (FIG. 5)
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、炭化装置においてクリンカーの生成を防止することにより、装置の安定運転を実現するとともに、メンテナンスコストを低減することのできる、新規な炭化装置における排ガス処理方法並びにその機構の開発を技術課題としたものである。   The present invention has been made in view of such a background, and by preventing the generation of clinker in the carbonization apparatus, it is possible to realize a stable operation of the apparatus and reduce the maintenance cost. The technical problem is to develop an exhaust gas treatment method and a mechanism thereof in a carbonization apparatus.
すなわち請求項1記載の炭化装置における排ガス処理方法は、炭化装置における回転ドラム内に被処理物を投入し、更に前記回転ドラム内に熱風を供給して被処理物の炭化を図るとともに、回転ドラムから排出された排ガスを再燃炉に導いて燃焼処理した後、外部に排出するようにした炭化装置の運転において、前記回転ドラムの端部を塞ぐ蓋体には、内部を煙道とした煙道ダクトが接続され、この煙道ダクトに形成された排気口と、再燃炉における給気口との間は適宜の管路によって接続されるものであり、前記再燃炉での燃焼に供される燃焼空気を、前記煙道ダクト内に供給することを特徴として成るものである。
この発明によれば、煙道ダクト内の雰囲気温度を低下させるため、煙道ダクトに付着したダストの溶融を招いてしまうことがなく、クリンカーの生成を防ぐことができる。また煙道ダクト内に供給された空気は再燃炉に供給されてここでの燃焼に供されることとなる。
That is, the exhaust gas treatment method in the carbonization apparatus according to claim 1 is to put the object to be processed into the rotating drum in the carbonizing apparatus, and further supply hot air into the rotating drum to carbonize the object to be processed, and the rotating drum. In the operation of the carbonizing apparatus in which the exhaust gas discharged from the exhaust gas is guided to the reburning furnace and discharged to the outside, the lid that closes the end of the rotating drum has a flue with a flue inside A duct is connected, and an exhaust port formed in the flue duct and an air supply port in the reburning furnace are connected by an appropriate pipe line, and combustion used for combustion in the reburning furnace air, are those comprising as a feature to be supplied to the flue duct.
According to this invention, since the atmospheric temperature in the flue duct is lowered, the dust adhering to the flue duct is not melted, and the generation of the clinker can be prevented. Further, the air supplied into the flue duct is supplied to the reburning furnace and used for combustion here.
また請求項2記載の炭化装置における排ガス処理機構は、回転ドラム内に被処理物を投入し、更に前記回転ドラム内に熱風を供給して被処理物の炭化を図るとともに、回転ドラムから排出された排ガスを再燃炉に導いて燃焼処理した後、外部に排出するようにした炭化装置において、前記回転ドラムの端部を塞ぐ蓋体には、内部を煙道とした煙道ダクトが接続され、この煙道ダクトに形成された排気口と、再燃炉における給気口との間は適宜の管路によって接続されるものであり、前記再燃炉での燃焼に供される燃焼空気を、前記煙道ダクト内に供給するように構成したことを特徴として成るものである。
この発明によれば、煙道ダクト内の雰囲気温度を低下させるため、煙道ダクトに付着したダストの溶融を招いてしまうことがなく、クリンカーの生成を防ぐことができる。また煙道ダクト内に供給された空気は再燃炉に供給されてここでの燃焼に供されることとなる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treatment mechanism for a carbonization apparatus, wherein an object to be treated is introduced into a rotating drum, and hot air is further supplied into the rotating drum to carbonize the object to be treated and discharged from the rotating drum. In the carbonization apparatus that discharges the exhaust gas after being guided to the reburning furnace and discharged to the outside, the lid that closes the end of the rotating drum is connected to a flue duct having an internal flue, a flue duct to form an exhaust port, between the air inlet in the relapse furnace is intended to be connected by a suitable conduit, the combustion air supplied for combustion in the relapse furnace, the smoke It is characterized in that it is configured to be supplied into the road duct.
According to this invention, since the atmospheric temperature in the flue duct is lowered, the dust adhering to the flue duct is not melted, and the generation of the clinker can be prevented. Further, the air supplied into the flue duct is supplied to the reburning furnace and used for combustion here.
更にまた請求項3記載の炭化装置における排ガス処理機構は、前記請求項2記載の要件に加え、前記煙道ダクト内に、散気管に形成した燃焼空気の給気口を臨ませたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、煙道ダクトに対するダストの付着を防いでクリンカーの生成を防止することができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
Furthermore, the exhaust gas treatment mechanism in the carbonization apparatus according to claim 3 is characterized in that, in addition to the requirement of claim 2, the air supply port for the combustion air formed in the air diffuser pipe is exposed in the flue duct. It consists of
According to the present invention, it is possible to prevent dust from adhering to the flue duct and to prevent generation of clinker.
The above problems can be solved by using the configuration of the invention described in each of the claims as a means.
本発明によれば、炭化装置においてクリンカーの生成を防止することにより、炭化装置の安定運転を実現するとともに、メンテナンスコストを低減することができる。   According to the present invention, by preventing the generation of clinker in the carbonization apparatus, stable operation of the carbonization apparatus can be realized, and the maintenance cost can be reduced.
以下本発明の炭化装置における排ガス処理方法並びにその機構について図面を参照しながら説明するものであり、まず排ガス処理機構が形成される炭化装置1及び再燃炉2について説明した後、これら装置を用いた排ガス処理方法について説明する。   Hereinafter, an exhaust gas treatment method and its mechanism in the carbonization apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the carbonization apparatus 1 and the reburning furnace 2 in which the exhaust gas treatment mechanism is formed will be described, and then these apparatuses were used. An exhaust gas treatment method will be described.
図中符号1で示すものが炭化装置であり、このものは基台B上に具えた機枠F対して四基の支持ローラRを配置し、これらの支持ローラR上に円筒状の回転ドラム10を傾斜載置して成るものである。そして回転ドラム10の外周に取り付けたスプロケットと、モータMの出力軸に具えたスプロケットとにチェーン11を巻回し、モータMにより回転ドラム10が回転駆動されるように構成されるものである。なお回転ドラム10の内周面には複数のリフタ10aが具えられるものであり、このリフタ10aは、被処理物を回転ドラム10の長手方向に沿って取り付けられる板状部材である。また前記回転ドラム10の両端は機枠Fに固定された蓋体10A、10Bによって塞がれるとともに、相互の境界部がシールされた状態となっている。   In the figure, reference numeral 1 denotes a carbonization apparatus, which has four support rollers R arranged on a machine frame F provided on a base B, and a cylindrical rotating drum on these support rollers R. 10 is inclined and mounted. The chain 11 is wound around a sprocket attached to the outer periphery of the rotating drum 10 and a sprocket provided on the output shaft of the motor M, and the rotating drum 10 is rotationally driven by the motor M. A plurality of lifters 10 a are provided on the inner peripheral surface of the rotating drum 10, and the lifters 10 a are plate-like members to which an object to be processed is attached along the longitudinal direction of the rotating drum 10. Further, both ends of the rotary drum 10 are closed by lids 10A and 10B fixed to the machine frame F, and the boundary portions are sealed.
そして前記一方の蓋体10Aには、一例としてスクリューコンベヤを適用した投入装置12が、その排出部が回転ドラム10の内部に臨むように具えられるものであり、この投入装置12にはホッパ状の投入口13が形成されている。また前記蓋体10Aには、排気口14aが形成された煙道ダクト14が接続されるものであり、この煙道ダクト14内は、一例としてL字型をした煙道14bとなっている。更にこの煙道ダクト14には散気管15が具えられるものであり、この散気管15については後ほど詳しく説明する。   The one lid body 10A is provided with a charging device 12 to which a screw conveyor is applied as an example so that the discharging portion faces the inside of the rotary drum 10, and the charging device 12 has a hopper-like shape. An inlet 13 is formed. The lid 10A is connected with a flue duct 14 having an exhaust port 14a. The flue duct 14 has an L-shaped flue 14b as an example. Further, the flue duct 14 is provided with a diffuser tube 15, which will be described in detail later.
また前記もう一方の蓋体10Bには、排出口16aが形成された排出ダクト16が接続されるものであり、この排出ダクト16に形成される熱風吹込口16bにはバーナ17が接続されるものである。更に蓋体10Bに形成される給気口16cには、燃焼空気管路P1によってブロワ18が接続されるものであり、このブロワ18と給気口16cとの間にダンパD1が具えられる。更にこのブロワ18は、燃焼空気管路P2によって前記煙道ダクト14に具えられた散気管15にも接続されるものであり、散気管15とブロワ18との間にダンパD2が具えられる。   The other lid 10B is connected to a discharge duct 16 in which a discharge port 16a is formed, and a burner 17 is connected to a hot air blowing port 16b formed in the discharge duct 16. It is. Further, a blower 18 is connected to an air supply port 16c formed in the lid 10B by a combustion air pipe P1, and a damper D1 is provided between the blower 18 and the air supply port 16c. Further, the blower 18 is connected to a diffuser pipe 15 provided in the flue duct 14 by a combustion air pipe P <b> 2, and a damper D <b> 2 is provided between the diffuser pipe 15 and the blower 18.
ここで前記散気管15について説明すると、このものは図3に示すように、円筒部材の一端を閉鎖するとともに、その周辺に給気口15aを形成して成るものであり、他端側を吹込口15bとしてその周辺に円形状のフランジ15c、15dを具えて成るものである。なお前記給気口15aの形成個所は、この散気管15を煙道ダクト14に装着した状態で、煙道ダクト内におけるダストが堆積しやすい個所に指向するような個所とするものであり、更にその形状については図示した円形、長円形の他、適宜の形状を採り得るものである。
更にまた図4に示すように、前記散気管15の閉鎖端を開口し、この開口部を給気口15aとして機能させるとともに、ダストが堆積しやすい個所に指向させるようにすることもできる。
The air diffuser 15 will now be described. As shown in FIG. 3, the air diffuser 15 is formed by closing one end of a cylindrical member and forming an air supply port 15a around it, and blowing the other end. The mouth 15b is provided with circular flanges 15c and 15d around it. In addition, the place where the air supply port 15a is formed is a place where the air diffuser 15 is attached to the flue duct 14 and directed to a place where dust is likely to accumulate in the flue duct. As for the shape, an appropriate shape can be adopted in addition to the illustrated circle and oval.
Furthermore, as shown in FIG. 4, the closed end of the air diffuser 15 can be opened, and this opening can function as an air supply port 15a and can be directed to a place where dust tends to accumulate.
次に再燃炉2について説明すると、このものは耐火材で内張りされた燃焼室20と、バーナ21とを具えて成るものであり、給気口22から燃焼室20内に供給された気体を燃焼処理して脱臭及び有害物質の除去処理を行うための装置である。
そして前記炭化装置1における煙道ダクト14に形成された排気口14aと、再燃炉2における給気口22との間は適宜の管路によって接続されるものである。
Next, the recombustion furnace 2 will be described. This furnace comprises a combustion chamber 20 lined with a refractory material and a burner 21, and burns the gas supplied into the combustion chamber 20 from the air supply port 22. It is an apparatus for processing to perform deodorization and removal of harmful substances.
And between the exhaust port 14a formed in the flue duct 14 in the carbonization apparatus 1 and the air supply port 22 in the reburning furnace 2 is connected by an appropriate pipe line.
本発明の炭化装置における排ガス処理機構は一例として上述のようにして構成されるものであり、以下これら装置の作動態様と併せて本発明の炭化装置における排ガス処理方法について説明する。   The exhaust gas treatment mechanism in the carbonization apparatus of the present invention is configured as described above as an example, and the exhaust gas treatment method in the carbonization apparatus of the present invention will be described below together with the operation modes of these apparatuses.
(1)原料の投入
まず始めに再燃炉2のバーナ21に着火し、モータMを起動して回転ドラム10を回転させ、炭化装置1におけるバーナ17に着火し、その後回転ドラム10及び燃焼室20内が所定の温度に達した時点で投入装置12に対して被処理物を投入する。なおこの被処理物としては、し尿汚泥、おがこ、パルプスラッジ、畜ふん等が適用されるものである。
(1) Feeding of raw materials First, the burner 21 of the reburning furnace 2 is ignited, the motor M is started to rotate the rotating drum 10, and the burner 17 in the carbonizing apparatus 1 is ignited, and then the rotating drum 10 and the combustion chamber 20. When the inside reaches a predetermined temperature, the object to be processed is charged into the charging device 12. In addition, as this to-be-processed object, human waste sludge, sawdust, pulp sludge, livestock dung, etc. are applied.
(2)被処理物の炭化
そして被処理物は回転ドラム10に具えられたリフタ10aの作用によって掻き上げられるとともに、バーナ17から供給される熱風に曝されて水分が除去され、徐々に炭化が進行しながら排出ダクト16側に移動し、やがて炭化が進行した状態で排出口16aから排出される。
このとき回転ドラム10内は、被処理物が燃焼して灰化してしまわないように回転ドラム10内への熱風供給量が抑えられるものであり(空気比mf=1. 0以下)、回転ドラム10内は負圧状態且つ低酸素濃度状態とされている。
(2) Carbonization of the object to be processed The object to be processed is scraped up by the action of the lifter 10a provided in the rotary drum 10 and exposed to hot air supplied from the burner 17 to remove moisture, and gradually carbonized. It moves to the discharge duct 16 side while progressing, and is discharged from the discharge port 16a in a state where carbonization has finally progressed.
At this time, the amount of hot air supplied to the rotating drum 10 is suppressed in the rotating drum 10 so that the workpiece is not burned and ashed (air ratio mf = 1.0 or less). 10 is in a negative pressure state and a low oxygen concentration state.
(3)煙道ダクト内の様子
一方、炭化処理に供された熱風は、回転ドラム10内から煙道ダクト14の煙道14bに至るものであり、このとき煙道ダクト14内には、再燃炉2での燃焼に供される燃焼空気が散気管15から供給されているため、煙道ダクト14内の雰囲気の温度は約600〜700℃と低温状態に保たれる。このため煙道ダクト14内においてクリンカーCが生成されてしまうことがない。因みに散気管15からの給気を行わなかった場合には、煙道ダクト14内の雰囲気の温度は1100〜1300℃と高温状態となり、ダストが溶融し、この溶融物に更にダストが付着するためクリンカーCが生成されてしまうこととなる。
また前記散気管15における給気口15aは、煙道ダクト14内におけるダストが堆積しやすい個所に指向させられているため、燃焼空気がダストを吹き飛ばしてこのものが堆積するのが防止されるものである。なおここで前記ダストとは、被処理物が回転ドラム10内においてリフタ10aの作用によって掻き上げられる際に発生する微粉等を意味するものである。
(3) Inside the flue duct On the other hand, the hot air subjected to the carbonization treatment reaches from the inside of the rotary drum 10 to the flue 14b of the flue duct 14, and at this time, the flue duct 14 is reburned. Since the combustion air to be used for combustion in the furnace 2 is supplied from the diffuser tube 15, the temperature of the atmosphere in the flue duct 14 is kept at a low temperature of about 600 to 700 ° C. For this reason, the clinker C is not generated in the flue duct 14. Incidentally, when the air supply from the air diffuser 15 is not performed, the temperature of the atmosphere in the flue duct 14 becomes as high as 1100 to 1300 ° C., the dust melts, and the dust further adheres to the melt. The clinker C will be generated.
Further, the air supply port 15a in the air diffuser 15 is directed to a location in the flue duct 14 where dust is likely to accumulate, so that the combustion air is prevented from blowing dust and accumulating it. It is. In addition, the said dust means the fine powder etc. which are generate | occur | produced when a to-be-processed object is scraped up by the effect | action of the lifter 10a in the rotating drum 10.
(4)排気の処理
そして排気口14aから排出された排ガスGと燃焼空気との混合気は再燃炉2に供給されるものであり、排ガスGはバーナ21で燃焼処理されて脱臭及び有害物質の除去が行われたのち、外部に排気されるものである。
(4) Treatment of exhaust gas The mixture of exhaust gas G and combustion air discharged from the exhaust port 14a is supplied to the reburning furnace 2, and the exhaust gas G is burned by the burner 21 to remove deodorized and harmful substances. After removal, the air is exhausted to the outside.
本発明の適用される炭化装置及び再燃炉を示す側面図である。It is a side view which shows the carbonization apparatus and reburning furnace to which this invention is applied. 煙道ダクト周辺を示す正面図、側面図及び平面図である。It is the front view, side view, and top view which show a flue duct periphery. 散気管を示す正面図及び側面図である。It is the front view and side view which show a diffuser tube. 形態を異ならせた散気管を示す側面図である。It is a side view which shows the diffuser tube which made the form different. 従来の炭化装置及び再燃炉を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional carbonization apparatus and a reburning furnace.
符号の説明Explanation of symbols
1 炭化装置
1A 炭化炉
10 回転ドラム
10a リフタ
10A 蓋体
10B 蓋体
11 チェーン
12 投入装置
13 投入口
14 煙道ダクト
14a 排気口
14b 煙道
15 散気管
15a 給気口
15b 吹込口
15c フランジ
15d フランジ
16 排出ダクト
16a 排出口
16b 熱風吹込口
16c 給気口
17 バーナ
18 ブロワ
B 基台
F 機枠
M モータ
R 支持ローラ
2 再燃炉
20 燃焼室
21 バーナ
22 給気口
D1 ダンパ
D2 ダンパ
P1 燃焼空気管路
P2 燃焼空気管路
C クリンカー
G 排ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbonization apparatus 1A Carbonization furnace 10 Rotating drum 10a Lifter 10A Cover body 10B Cover body 11 Chain 12 Input apparatus 13 Input port 14 Flue duct 14a Exhaust port 14b Flue 15 Air diffuser 15a Air supply port 15b Inlet port 15c Flange 15d Flange 16d Exhaust duct 16a Exhaust port 16b Hot air inlet 16c Air supply port 17 Burner 18 Blower B Base F Machine frame M Motor R Support roller 2 Reburning furnace 20 Combustion chamber 21 Burner 22 Air supply port D1 Damper D2 Damper P1 Combustion air pipe P2 Combustion air line C Clinker G Exhaust gas

Claims (3)

  1. 炭化装置における回転ドラム内に被処理物を投入し、更に前記回転ドラム内に熱風を供給して被処理物の炭化を図るとともに、回転ドラムから排出された排ガスを再燃炉に導いて燃焼処理した後、外部に排出するようにした炭化装置の運転において、前記回転ドラムの端部を塞ぐ蓋体には、内部を煙道とした煙道ダクトが接続され、この煙道ダクトに形成された排気口と、再燃炉における給気口との間は適宜の管路によって接続されるものであり、前記再燃炉での燃焼に供される燃焼空気を、前記煙道ダクト内に供給することを特徴とする炭化装置における排ガス処理方法。 An object to be treated is put into a rotating drum in a carbonization apparatus, and hot air is supplied into the rotating drum to carbonize the object to be treated, and exhaust gas discharged from the rotating drum is guided to a reburning furnace to be burned. Thereafter, in the operation of the carbonizing apparatus that discharges to the outside, a flue duct having a flue inside is connected to the lid that closes the end of the rotating drum, and the exhaust formed in the flue duct features and mouth, between the air inlet in the relapse furnace is intended to be connected by a suitable conduit, the combustion air supplied for combustion in the relapse furnace, to supply to the flue duct An exhaust gas treatment method in a carbonization apparatus.
  2. 回転ドラム内に被処理物を投入し、更に前記回転ドラム内に熱風を供給して被処理物の炭化を図るとともに、回転ドラムから排出された排ガスを再燃炉に導いて燃焼処理した後、外部に排出するようにした炭化装置において、前記回転ドラムの端部を塞ぐ蓋体には、内部を煙道とした煙道ダクトが接続され、この煙道ダクトに形成された排気口と、再燃炉における給気口との間は適宜の管路によって接続されるものであり、前記再燃炉での燃焼に供される燃焼空気を、前記煙道ダクト内に供給するように構成したことを特徴とする炭化装置における排ガス処理機構。 The object to be treated is put into the rotating drum, and hot air is further supplied into the rotating drum to carbonize the object to be treated. In the carbonization apparatus, the flume duct having a flue inside is connected to the lid that closes the end of the rotating drum, the exhaust port formed in the flue duct, and the reburning furnace between the air inlet is intended to be connected by a suitable conduit in a characterized in that the combustion air supplied for combustion in the relapse furnace was configured to supply to the flue duct An exhaust gas treatment mechanism in a carbonizing apparatus.
  3. 前記煙道ダクト内に、散気管に形成した燃焼空気の給気口を臨ませたことを特徴とする請求項2記載の炭化装置における排ガス処理機構。   The exhaust gas treatment mechanism in a carbonization apparatus according to claim 2, wherein an air supply port for combustion air formed in an air diffuser is exposed in the flue duct.
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