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烟脱翻译

贝尔格烟道气体洗涤系统

奇姆肯特炼油厂

1.0介绍

2.0过程描述

3.0控制逻辑、仪表

4.0预合成与调试活动

5.0操作程序

6.0安全与健康

7.0设备保护系统

8.0日常维修程序

9.0附录

 

1.0介绍

贝尔格技术公司设计一种烟气净化系统,基于EDV湿法洗涤技术的气体净化系统。

该系统处理催化裂化装置的烟气清除硫氧化物气体和催化剂粉尘的系统,如果安装将处理气体中的氮氧化物。

LoTOxlm是LindeLLC的注册商标,在LindeLLC的独家许可下,从贝尔格独家使用LoTOxlm技术用于催化裂化烟气脱硫应用。

一个净化处理单元将净化液释放到环境之前,净化液被处理以除去悬浮固体,并减少化学需氧量(COD)。

下面将描述EDV的总结及PTU系统的操作,详细资料提供在控制逻辑及仪器,操作程序,维护程序及安全与健康方面。

1.1物理布局

EDV的位置及气体处理设备和净化处理单元在一般布置图上显示65301-17-D-01与65301-17-D-03。

1.2微粒去除

在烟气中包含的微粒,主要是由催化裂化装置的气体流所携带的催化剂,在烟气流中,将会在洗涤塔(K-1020)G-400喷嘴组中去除。

在G-400喷嘴下游的喷雾塔内,将会有细颗粒物去除。

1.3SO2删除

洗涤塔(K-1020)提供密集的气体/液体接触,以便吸收硫化物进入洗涤液中。

从碱性系统中加入碱性溶液,可控制洗涤液的pH值。

1.4SO3去除

在洗涤塔(K-1020)中,在过滤模块中大部分SO3溶于洗涤液以去除SO3。

1.5薄雾消除

在过滤模块下游的洗涤塔内的气水分离器将去除现有气体中的残留水滴。

1.6水平衡和使用

添加补水以补偿通过清洗循环到PTU和蒸发的水损失。

在洗涤塔内完整的水平衡包括来自烧碱加成和化学反应的损失的水分,以及澄清过程液体从澄清器系统(Lo-1020)回收到洗涤塔的水。

洗涤塔内的水清洗速率保持不变,以保持洗涤液中的氯离子、溶解固体、钙和悬浮固体浓度,低于根据设计条件确定的数值。

在产生过量催化剂结转的不良条件下,应大幅提高对PTU的清洗率,以减少浓缩悬浮固体。

1.7净化处理单元(PTU)

从洗涤塔(K-1020)的循环水转移到PTU区域净化系(L0-1020),在该系统中,固体颗粒可以通过添加混凝剂来沉淀,以提高催化剂固体的去除效果。

通过空气中氧的氧化降低COD,并通过澄清器沉淀下流排入过滤箱,使澄清器溢流经氧化系统(R-1010A/B/C)。

当清洗的总溶解固体值允许时,EDV系统清洗的一部分可以在净化系统(LO-1020)处理后回收。

PTU的最终出水是通过污水过滤系统(L0-1022)处理的,以达到外排水极限要求。

2.0过程描述

参考工程图图:

PDF (65301-03-D-0165301-03-D-0)H&MBs (6530103-D-04至65301-03-D-05)和P&IDs (65301-03-D-10至65301-03-D-19)。

2.1烟气

热烟气(在正压下),含硫氧化物气体,氮氧化物气体,催化剂粉尘,通过管道输送到EDV系统。

EDV系统在洗涤塔(K-1020)进口处的延长洗涤段使气体达到饱和温度。

在洗涤部分,首先去除硫氧化物和粗催化剂颗粒。

在洗涤塔(G400喷头上游)的自由区域是LoTOxIM系统反应区的一个规定。

通过贝尔格G-400喷嘴的作用和随后的洗涤塔过滤模块,在洗涤塔的下一段进一步清除了硫氧化物气体和催化剂粉尘。

在释放到大气中之前,经过水珠分离器将烟气中的水珠除去。

综合系统如下图所示:

2.1.1 洗涤塔(K-1020)

催化裂化的烟气通过水平方向进入EDV气体净化系统与

洗涤部分。

该烟气通过3个贝尔格 G400喷嘴喷注的液体来洗涤并达到饱和。

气体通过高密度的水幕,在那里雾化的水滴以交叉流动的方式流动,覆盖整个气流并均匀地冲洗内壁。

饱和烟道气体进入雾化吸收塔的空的位置,LOTOxTM  G-400喷嘴安装在“单伏”的位置上,通过将水喷洒到洗涤器壁上为NOx氧化提供无流的反应区。

2.1.2 过滤模块

从洗涤塔的G-400喷嘴段出来,烟气被分配到EDV在洗涤塔的上部设置了过滤模块(AFMs)。

在AFMs的文丘里发散区,饱和气体的膨胀使水膜凝结成细颗粒在顶部的喷雾室内团聚。

在过滤模块中,通过每个贝尔格F130喷嘴所产生的独特的高密度水雾进行过滤以除去细颗粒物。

在每个模块的顶部和底部都提供了两个贝尔格F130喷嘴。

由这些喷嘴产生的水喷雾剂可以通过水滴凝聚来收集细粉尘微粒。

一个单独的过滤模型在下面显示。

2.1.3 水珠分离器

在经过过滤模块后,烟气进入环板组件,该组件包括位于洗涤塔内的14个环板单元。

通过离心力将残余的水滴从烟道气中分离出来。

分离的水均匀地冲洗管内壁,并在每个环流单元的底部排水。

经过水珠分离器的烟道气不携带水滴流向堆积。

2.2洗涤塔液体

EDV系统的液体过程包括将公用设施输送到系统中(紧急骤冷水、补给水、公用水和碱性性溶液)或在系统内或远离系统的过程中输送液体。

EDV系统包括洗涤塔(K-1020)、洗涤塔循环泵(H-1073A/B/C)、补给水泵(H-1070A/B)、补给水罐(RP-1010)和过滤模块水泵(H-1074A/B)和相关管道。

净化处理单元(PTU),接收洗涤塔净化液,包括澄清器系统(LO-1020),絮凝剂泵(H-1075),澄清器溢流罐(RP-1011),澄清器溢流泵(H-1076A/B),滤液泵(H-1071A/B),氧化罐(R-1010A/B,C)与氧化罐搅拌机(M-1010A/B/C)、氧化风机(LO-1021A/B),污水过滤器缓冲罐(RP-1013),污水过滤器泵(H-1077A/B),污水过滤器(LO-1022)。

污水罐(RP-1012)、污水泵(H-1072A/B)及其相关管道。

水将被用于冲洗沉清器(LO-1020)排泄管道内的固体。

2.2.1补给水

需要在EDV系统中加入补充水,以补充蒸发和清洗洗涤过程中失去的水分。

根据在洗涤塔(K-1020)底层中保持恒定的液位(LIC-1001),通过控制阀(FV-1001)将水引入到AFM的再循环水中。

然后,在重力作用下进入雾化塔底储层的补给水携带着它的杂物,这些污杂被吸附在了过滤模块和水珠分离器中。

化学水处理站的水作为补给水的来源。

为了提供补给水所需要的压力,以达到AFMs再循环蓄水池。

提供补充水泵(H-1070A/B),补给水罐(RP-1010)供应。

2.2.2EDV系统的PH控制

洗涤液中对酸碱性的控制要求在洗涤剂中加入碱性性溶液。

洗涤塔(K-1020)储层,保持恒定的pH值。

一个双冗余pH采样站(AE/at-1002B)监测洗涤液pH值,位于泵的吸入管道(H-1073A/BC) pH控制器(AIC-1002)发送一个设置点信号到

控制阀(FV-1003),控制器(FIC-1003)将碱性流体保持在洗涤器底部的储层中。

在过滤模块补水泵(H-1074A/B)的管线中也添加了碱溶液,以保持pH值,防止过滤模块下游的物质腐蚀。

双冗余pH采样站AE/AT-1O03AB监测循环水pH值和pH控制器(AIC-1003)通过控制阀(FV-1004)维持碱性溶液流量。

2.2.3紧急骤冷水

紧急骤冷水站包括在洗涤塔(K-1020)内温度过高的事件或在EDV系统的催化剂转化器中提供快速的高容量水反应,紧急急冷水管系直接连接到洗涤塔再循环管路,在进气急冷段输送应急水来洗涤G-400喷嘴。

当洗涤塔高高温时,TSHH-1001A/B/C启动紧急骤冷水系统,通过阀门(TV-1001A/B)将过量的骤冷水引入到进口骤冷段洗涤喷嘴中

过度使用的催化剂中,紧急急冷水系统应由DCS面板手动启动(HS-1004),将骤冷水添加到EDV系统中,可以稀释过量的催化剂,并将其从系统中冲洗出来。

注意:

当紧急急冷水系统启动时,必须手动复位控制系统,以防止水流入EDV系统

2.2.4 G-400喷嘴再循环回路。

EDV洗涤塔(K-1020)使用3个50%的容量泵(H-1073A/B/C),其中一个是运行两个备用。

这种安排使洗涤塔可以继续操作,如果泵需要脱机维修,再循环槽就建在洗涤塔的底部。

循环回路为进口洗涤贝尔格G-400的3个喷嘴提供洗涤液,洗涤塔共16喷嘴。

在处理过程中,可能会导致洗涤槽(K-1020)溢出,从这个水箱溢出到其他提供的存储的位置。

2.2.5过滤模块循环回路

该回路配有两个100%容量泵(H-1074A/B)。

一个泵是可操作的,另一个是备用的。

覆盖层起再循环作用。

供循环回路的补给罐有29个F-130喷嘴在每个过滤模块的顶部向下注入液体。

另外29个F-130喷嘴在模块底部注入液体。

所有的液体收集在过滤模块喷雾区,液滴分离器上液体收集在过滤模块集水槽。

在过滤模块储层中引入了补充水,以维持系统的水平衡,并用于去除细颗粒物,以最大限度地减少水滴中微粒的可能。

从过滤模块水库由水溢出到洗涤塔(K-1020)集水槽。

2.2.6洗涤塔净化

从洗涤塔(K-1020)循环回路中净化洗涤液,去除系统中溶解的钠盐、钙盐、氯化物和悬浮的催化剂固体。

这些污染物随后由洗涤塔循环泵(H-1073A/B/C)排放到澄清器系统的混合槽中(LO-1020)。

在控制器(FIC-1002)上手动设置体积流量,调节控制阀(FV-1002)。

应监测和记录流量以优化工艺操作。

清洗速率应保持工艺液体的以下参数:

悬浮固体含量应保持在0.5%wt以下,氯化物含量应保持在750mg/L以下,钙含量应保持在65mg/L以下,总溶解固体量应保持在10%以下,速度应保持在1.3m/s以上。

关于洗涤液中主要成分分析方法的描述,参见贝尔格的规范STD-99-5-36,见附录J。

2.2.7絮凝剂系统(H-1075)

在澄清剂(L0-1020)的催化剂固体沉淀之前,将絮凝剂注入搅拌槽中,通常位于澄清器的上游。

絮凝剂通常是用托特来供应的。

用絮凝剂泵(H-1075)输送到搅拌槽。

在澄清之前,用搅拌器完全混合进料清洗液和絮凝剂。

通过操作经验确定絮凝剂的选择和用量,以达到最佳的澄清效果。

絮凝剂的氯浓度不得超过750毫克/升。

2.2.8澄清器(LO-1020)

在澄清器(L0-1020)中,催化剂固体被允许作为床沉淀和收集。

所产生的浆液(沉清器底流)应具有20-25%wt的催化剂固体浓度。

耙式驱动机构可促进适当的床层形成,防止固体层压实。

当固体沉淀出沉清液时,澄清的液体溢出澄清器。

澄清的液体以连续的方式溢出,分批处理过程中去除催化剂浆(下流)。

在过滤后,通过夹紧阀(KV-3002)将澄清器的下流排到过滤箱,滤液溢出到滤液池,然后由滤液泵(H-1071A/B)转移到沉清器中。

2.2.9澄清器溢流槽(RP-1011)

在澄清器溢流槽(RP-1011)中收集澄清器溢流,通过澄清器溢流泵(H-1076A/B)返回洗涤塔(K-1020)。

回收的流量是根据对EDV系统的液体清洗密度确定的。

密度控制器(DIC-1001)采用密度元件(DE/DT-1001)测量,并向流量控制器(FIC-3007)发送一个设置点信号,通过控制阀调节流量(FV-3007)。

澄清器溢流的其余部分被转移到第一个氧化槽(R-1010A),而澄清器溢流罐(RP-1011)的液位控制器(LIC-3007),它设置流量控制器(F1C-3006)并通过调节控制阀(FV-3006)来控制澄清器溢流罐液位。

2.2.10氧化罐

沉清的净化水处理在进入三个氧化罐(R-1010A/B/C),以减少其化学需氧量(COD)。

COD的减少包括在沉清液中溶解的亚硫酸盐,通过与空气中氧气发生化学反应来生成硫酸盐。

氧化过程包括将大气中的空气压入氧化罐中,并将其混入沉清液体中。

SO2+O2=SO3

2HSO3-+O2=2SO42-

澄清的净化水溢流到第一个氧化罐的底部(R-1010A),从这个容器溢出到第二个氧化罐的底部(R-1010B)和到第三个氧化罐(R-1010C)。

氧化空气由两个氧化鼓风机中的一个(L0-1021A/B)通过空气喷嘴引入到氧化罐中。

搅拌器(M-1010A/B/C)用于将空气混入澄清的液体中。

每一罐的液体溢出的pH值都是由pH探测器AE/AC-3004/3005/3006来监测的,PH控制器AIC-3004/3005/3006它将一个调制的点信号发送给流量控制器FIC-3008/3009/3010。

沉清液的PH值通过控制阀(FV-3008/3009/3010)调节碱液量以保持在氧化过程中液体pH值恒定。

2.2.11污水过滤器缓冲罐(RP-1013)

从氧化槽(R-1010A/B/C)中收集到的溢流的液体在污水过滤器缓冲罐(RP-1013)中收集。

该缓冲罐提供污水过滤器泵(H-1077A/B),为下游的设备提供所需的压力。

罐内的液位由液位控制器(LIC-3008)维持,它向流量控制器(FIC-3011)发送一个设置点信号,控制阀FV-3011控制缓冲罐液位。

2.2.12污水过滤器(LO-1022)

污水过滤器通常由过滤器外壳和多个过滤元件组成,包括必要的控制。

过滤元件在过滤前需要预先涂布,这是由预涂层系统完成的。

微粒被收集在过滤器元件的外面。

滤液流被送至污水池(RP-1012)。

清洗周期通常是自动的,它是由高压过滤器由时间或由一个操作员从本地控制面板手动启动。

在清洗操作过程中,过滤器通过将过滤器中的液体输送到污水过滤器缓冲罐(RP-1013)而清空。

固体颗粒在空气中干燥,然后作为干滤饼被释放到位于污水过滤器底部的滤饼容器中。

2.2.13污水罐(RP-1012)

污水罐(RP-1012)提供给污水泵(H-1072A/B),以便在限制条件下提供所需的压力。

在废水池中收集污水过滤器的处理液,液位控制器LIC-3009通过将一个设置点信号发送给流量控制器(FIC-3021),通过调节控制阀(FV-3021)控制的PTU流出流量来维持污水罐的液位。

2.3程序设计基础

EDV设计基于以下操作条件:

2.3.1催化裂化的特点

a

周期

3

b

进料速率

吨/年

2

c

上游设备洗涤塔

三级分离器

四级分离器

涡轮膨胀机

废热回收

CO焚烧炉

CO锅炉

节能

SNCR

SCR

d

静电沉淀器

2.3.2催化裂化烟气条件

气体流量

Kg/h

326573

温度

260

SO2

Mg/Nm3wet

3806

SO3

Mg/Nm3wet

366

微粒

Mg/Nm3wet

300

2.3.3EDV湿法洗涤系统出口

正常情况下

气体流量

m3/h

366690

280176

气体温度

58.5

气体湿度

%体积

19.82

SOx

干基2%O2

<80

催化剂颗粒

Mg/Nm3干基2%O2

<50

烟气压力

≈0

2.3.4性能需求

EDV湿法洗涤系统配置为满足以下性能要求,在2.3.1的操作中。

SO2去除:

一个出口SO2不超过80ppmv干调整到2%O2干燥基础。

颗粒去除:

一个出口不超过50mg/Nm3的干调整到2%O2干燥的基础。

全部悬浮物:

催化剂的罚款不超过50 mg/l。

化学需氧量:

在洗涤器中吸收的SO2不超过60 mg/l。

2.3.5过程工具

电力:

下列设备的电机由其他设备连接(3个ph, 50hz):

设备项目编号

不连接

不操作

H-1073A/B/C

H-1074A/B

H-1071A/B

H-1072A/B

H-1075

H-1076A/B

LO-1020搅拌

LO-1020混合器

LO-1020液压泵

M-1010A/B/C

LO-1021A/B

H-1077A/B

H-1070A/B

过滤器

3

2

2

2

1

2

1

1

1

3

2

2

2

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

3

2

1

1

1

对仪器:

120VAC和24VDC的2线发射机。

烧碱:

1210kg/h纯NaOH

混凝剂:

5.9kg/h经混凝系统供应商确认。

补给水:

41.6m3/h

紧急水:

480m3/h只有紧急情况。

注:

苛性钠溶液被指定为17% NaOH。

该浓度要求的体积5.72m3/h。

如果溶液浓度变化为42%,体积应为1.99m3/h。

氢氧化钠浓度的变化需要改变腐蚀性控制阀的设计。

3.0控制逻辑和仪表

EDV和PTU系统由以下主要循环控制:

EDV系统

洗涤塔(K-1020)液位控制和低液位联锁。

洗涤塔(K-1020)高温联锁。

补充水罐(RP-1010)液位和低液位联锁。

洗涤塔(K-1020)循环液pH值和碱液加成控制。

洗涤塔(K-1020)净化流控制。

过滤模块再循环pH值和碱性加成控制。

过滤模块储层低液位联锁。

PTU系统

澄清器(LO-1020)溢流时间。

滤液池液位控制和滤液泵(H-1071A/B)启动/停止操作,液压驱动液压驱动高压和液压系统的关闭。

澄清器(LO-1020)液压驱动高压和澄清器搅拌操作。

澄清器溢流回流控制。

澄清器溢流槽(RP-1011)液位控制和低液位联锁。

氧化罐(R-1010A/B/C)pH值和碱液添加控制。

污水过滤器缓冲罐(RP-1013)液位控制和低液位联锁。

污水罐(RP-1012)液位控制和低液位联锁。

在仪器列表中给出了关于仪器仪表范围、设置点等的详细信息。

3.1洗涤塔液位控制,低液位联锁。

用三个泵(H-1073A/B/C)提供给洗涤塔的循环液循环。

底部储层用作再循环罐。

为防止泵的损坏,如果洗涤塔(K-1020)的液位低于最小设定值,则低电频开关(LSLL-1001)将禁用泵的操作。

注:

为了防止泵的循环(H-1073A/B/C),泵不应重新启动,直到在(K-1020)内重新建立正常的运行液面。

洗涤塔(K-1020)液位由位于DCS的控制器(LIC-1001)保持在恒定的水平。

为补充蒸发和吸收损失的水,通过控制阀(FV-1001)将补充水添加到AFM水库的EDV系统中。

补充水的流量由流量控制器控制(FIC-1001),补充水(由重力作用)从AFM水库溢流到底部的水库保持液位。

3.2洗涤塔高温度联锁

温度高信号(TSHH-1001A/B/C)提供温度保护(K-1020),这些警报通过联锁2连接到紧急骤冷水控制阀站。

当启动时,将导致紧急急冷水阀(TV-1001A/B)打开。

注意:

必须启动至少两个温度警报,以打开紧急急冷水阀。

注:

仪表空气螺线管(TSV-1001A/B)必须手动复位到关闭阀(TV-1001A/B)

3.3补充水罐液位和低液位联锁

在补充水罐(RP-1010)中,通过调节水罐的水流来维持水位。

液位控制器(LIC-1005)向流量控制器(FIC-1005)发送一个设置点信号,控制器(FIC-1005)将调节控制阀(FV-1005)。

为防止对补充水增压泵(H-1070A/B)的损坏,低液位联锁(LSLL-1005)将通过联锁4关闭操作泵,此时水罐的水位低于最小设定值。

泵应在建立正常工作液位后,手动重新启动。

3.4洗涤塔再循环pH值和碱液添加控制

在(K-1020)内,对洗涤液pH值的控制是通过添加碱性溶液来提供的。

一个pH控制器选择器开关(HS-1005)允许手动选择两个pH分析仪(AE-1002A/B)的输出信号。

为保持pH在7.0,pH控制器(AIC-1002)为流量控制器(FIC-1003)提供了一个设置点,该控制器通过控制阀(FV-1003)调节NaOH溶液的流量。

3.5洗涤塔净化流控制

通过从洗涤塔泵(H-1073A/B/C)排放到澄清器(LO-1020)系统的混合罐,提供了从EDV系统清洗。

该流的设置点手动输入流控制器(FIC-1002)。

该控制器调节控制阀(FV-1002),对净化系统进行清洗。

注:

清洗流量设定值(FIC-1002)是建立在系统运行的基础上的,应该设定在清洗管路中保持1.3m/秒的最小速度,否则应该提高清洗速度以达到这个速度。

此外,洗涤液悬浮固体含量应保持在以下。

0.5%wt氯化物含量应保持在750mg/L以下,钙含量应保持在65mg/L以下,总溶解固体量应保持在10%以下。

3.6 过滤模块再循环液pH和碱性控制

在过滤模块中通过添加碱性溶液来控制在过滤模块中循环液在贝尔格F-130喷嘴处的pH值,pH控制器选择开关(HS-1006)允许手动选择两个pH分析仪的输出信号(AE-1003A/B)。

为了维持7.0的pH值,pH控制器(AIC-1003)为流量控制器(FIC-1004)提供了一个设置点,通过控制阀(FV-1004)调节NaOH溶液的流量。

3.7过滤模块储层低液位联锁

为了防止对洗涤塔上部过滤泵(H-1074A/B)的损坏,低液位的联锁(LSLL-1002)将在再循环的水位低于最小设定值的情况下,通过联锁3关闭操作泵。

在正常工作液位建立后,应手动重新启动泵。

3.8澄清器固定床层定时器

催化剂固体沉降在澄清器(K-1020)底并形成一个床,超声波液位传感器监测固体的液位。

在DCS控制的处理过程中,通过联锁7的定时器(KIC-3002),通过一个夹紧阀(KV-3002)将固体从澄清器中移除。

3.9滤液池液位控制和滤液泵启动/停止操作

在滤液池中沉淀澄清剂,在滤液池中收集过滤箱滤液。

提供液位控制器(LIS-3006),以保持滤液底壳溢出。

从雷达水平发射机(LT-3006)和高电平信号(LSH-3006)通过联锁8开始给出滤液泵(H-1071A/B)的低电平信号(LSL-3006)。

3.10澄清器液压驱动高压,液压泵关闭

液压传动的高压信号(PSHH-3018)通过联锁6来停止液压泵电机。

3.11澄清器液压驱动高压和澄清器搅拌操作

当高压信号(PSH-3019)在液压驱动上运行15秒时,澄清器搅拌电机启动,并通过联锁9启动搅拌。

澄清器搅拌器将继续上升直到达到高极限(GSH-3001)。

可以手动降低搅拌桨,直到达到低限制(GSL-3001)。

3.12澄清器溢流回流控制

澄清器溢流部分回流到洗涤塔的部分是由回流液体的密度决定的。

元件(DE-1002)测量洗涤液密度控制器的密度(DIC-1002)发送一个设定值。

通过控制阀(FV-3007)控制可循环液体流动的流量控制器(FIC-3007)。

3.13澄清器溢流槽液位控制和低液位联锁

通过控制一个澄清器溢流泵(H-1076A/B)的流量,维持澄清器溢流罐(RP-1011)的液位。

液位控制器(LIC-3007)将一个设定信号发送给流量控制器(FIC-3006)调节控制阀(FV-3006)。

为了防止对澄清器溢流泵的损坏(H-1076A/B),低液位的联锁(LSLL-3007)将通过联锁10关闭操作泵,此时,罐的液位低于最小设定值。

泵应该在正常液位建立后,重新手动启动。

3.14氧化罐PH值和碱性添加控制

每一个氧化罐的溢流(R-1010A/B/C)pH值为AE-3004/3005/3016,在每个罐中调节pH值为7.0,pH控制器AIC-3004/3005/3006将一个设置点发送到流量控制器F1C-3008/3009/3010,通过控制阀FV-3008/3009/3010调节碱性流量。

3.15污水过滤器缓冲罐液位控制和

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