CN206904985U - 一种生活垃圾气化焚烧*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种生活垃圾气化焚烧***,其包括气化焚烧炉、二燃室、换热装置、尾气处理装置和电气控制***,其中,气化焚烧炉设置一次风进风***,一次风进风***包括一次风机、热交换器和一次风进风管道;一次风经过烟气的预热后进入气化焚烧炉。气化焚烧炉与二燃室连接,二燃室与换热装置连接,换热装置与热交换器连接,热交换器与尾气处理装置连接,电气控制***分别与气化焚烧炉、二燃室、换热装置、一次风进风***和尾气处理装置电连接。本实用新型提供的一种生活垃圾气化焚烧***,使得预加热的一次风进入一燃室,维持一燃室内的温度场的稳定并提高一燃室热解焚烧的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于生活垃圾焚烧技术领域,涉及一种生活垃圾气化焚烧***。
背景技术
生活垃圾焚烧处理技术主要有机械炉排炉、硫化床炉、热解气化炉等技术形式,生活垃圾焚烧处理所用的大型化焚烧炉技术成熟,为解决城市垃圾处理问题发挥了重要作用。
然而,小型生活垃圾焚烧***由于垃圾处理量小,相对大型生活垃圾焚烧***垃圾热解焚烧产生总热量较少,***运行温度控制较难,特别是一燃室热解焚烧温度的控制。生活垃圾焚烧处理的小型化设备存在焚烧不稳定、自动化程度低、现场作业环境差、排放难达标等的技术的问题,使得小型城镇和偏远村镇的生活垃圾焚烧处理缺少有效手段。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种生活垃圾气化焚烧***,使得预加热的一次风进入一燃室,维持一燃室内的温度场的稳定并提高一燃室热解焚烧的稳定性,保证气化焚烧炉外壁温度达标和热量有效回收利用,并提供自动化运行水平。
本实用新型是通过以下技术方案来实现:
一种生活垃圾气化焚烧***,其包括气化焚烧炉、二燃室、换热装置、尾气处理装置和电气控制***,其中,
还包括一次风进风***,一次风进风***包括一次风机、热交换器和一次风进风管道;所述热交换器具有烟气通道和空气通道,烟气通道的两端分别连接换热装置的烟气出口和尾气处理装置的烟气入口;空气通道的一端连接一次风机,另一端连接一次风进风管道;一次风进风管道的另一端连接气化焚烧炉;气化焚烧炉包括一燃室;一燃室外侧设置水冷夹套,其通过循环泵向夹套中注入冷却水;
气化焚烧炉与二燃室连接,二燃室与换热装置连接,换热装置与热交换器连接,热交换器与尾气处理装置连接,电气控制***分别与气化焚烧炉、二燃室、换热装置、一次风进风***和尾气处理装置电连接。
优选地,热交换器将一次风所需加热至200℃左右。
优选地,一燃室上方设置双辊加料机,双辊加料机上方设置加料通道;一燃室下方设置旋转炉排,旋转炉排下方设置出渣斗。
进一步优选地,一次风进风管道连接到旋转炉排底部。
进一步优选地,出渣斗具有升降功能,边缘设置密封圈。
进一步优选地,一燃室设置紧急排空口。
进一步优选地,双辊加料机为夹套式双辊加料机,其通过循环泵向夹套中注入循环冷却水。
优选地,二燃室的内部采用耐火材料和耐火砖堆砌;二燃室上部分别设置二次供风口和上管道连接口,上管道连接口与气化焚烧炉连接;二燃室下部分别设置除灰口和下管道连接口,下管道连接口与换热装置连接;
二燃室还设置二次风机,二次风机的出风口连接二次供风口。
进一步优选地,烟气停留在二燃室的时间大于2秒,温度高于850℃,使烟气内的有毒成分完全分解。
进一步优选地,二燃室与气化焚烧炉之间通过气化连接管道连接,气化连接管道内部是由耐火材料堆砌的,外部包裹有保温棉和蒙皮。
优选地,换热装置为余热锅炉;余热锅炉的下端设置烟气进口,并与二燃室连接;余热锅炉的上端设置烟气出口,并与热交换器的烟气通道连接。进一步优选地,余热锅炉用于降低二燃室出口高温烟气的温度,将850摄氏以上的烟气降至300℃左右。
优选地,尾气处理装置包括依次连接的除酸塔、布袋除尘器、引风机和烟囱;除酸塔的烟气入口与换热装置的烟气出口连接。
进一步优选地,除酸塔设置有碱液箱和泵送***,泵送***将碱液雾化并由上往下喷入除酸塔。
进一步优选地,在电气控制***控制下,碱液喷入量由泵送***根据烟气温度自动调整,保证喷入碱液中的水完全气化随烟气进入下一环节,除酸塔出口温度控制在200℃左右。
进一步优选地,布袋除尘器为双除尘器并联集成的除尘器,能够自动切换;烘炉和启炉阶段时使用一侧除尘器,生活垃圾气化焚烧***正常运行时采用另一侧除尘器。
进一步优选地,引风机为夹套水冷引风机。
优选地,电气控制***由PLC自控***和手动备用操作***组成,包括两台含显示器的计算机,一套CPU中央处理单元;按需要配置DI模块、DO模块、AI模块、AO模块及变频调速装置。软件操作平台采用WINDOWS.NET全中文操作***。通过与设置在相应位置上的相应的检测器连接,可实现检测并展示一燃室烟气温度、二燃室上部温度、二燃室中部温度、锅炉进口温度、除酸喷雾塔进口温度、布袋除尘器进口温度、引风机进口温度、一燃室炉底压力、一燃室炉膛负压、布袋除尘器进出口压差、锅炉锅筒水位、CO含量、O2含量等。通过与相应部件上的控制部件连接,能够实现控制双辊加料机加料速度、引风机频率、旋转炉排出渣、除尘器切换、除酸塔喷碱液量、一次风机流量、二次风机流量等。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
本实用新型提供的一种生活垃圾气化焚烧***,电气控制***分别与气化焚烧炉、二燃室、换热装置、尾气处理装置及一次风进风***电连接,一次风进风***由一次风机、热交换器和一次风进风管道组成,热交换器设有烟气通道和空气通道。该***的一次风在热交换器中经过尾气处理装置的加热,进入气化焚烧炉,避免了冷空气的进入导致气化焚烧炉内温度场的剧烈波动和垃圾燃烧的不稳定性,而且实现了热量的回收,提高了热量的利用效率。一燃室外侧设置水冷夹套,其通过循环泵向夹套中注入冷却水。水冷夹套一方面确保一燃室外壁温度达到标准要求,同时,产生的热水可回收利用。采用本实用新型的生活垃圾焚烧***,日处理垃圾量可调节范围大,通过调节一次送风量和垃圾添加量可大范围调节垃圾的日处理量,使***的适应性更强。同时,该***自动化程度高、操作简单,有效降低了工作人员劳动强度。
进一步地,加料通道设置在一燃室上方,出渣斗设置在一燃室下方,垃圾从一燃室上方进入气化焚烧炉,燃尽的灰渣从下方离开气化焚烧炉,有效地借助重力,操作简单而稳定。双辊加料机给一燃室均匀稳定的加入生活垃圾,生活垃圾进入一燃室热解气化,产生可燃气体和可燃颗粒物,由一次风进风***送入预热以后的空气,为热解气化提供氧气,生活垃圾热解气化完成产生燃尽灰渣经过旋转炉排排渣进入出渣斗。
进一步地,一次风进风管道连接到旋转炉排底部。如此,一次风将被炉排内的炉渣进一步加热,回收了炉渣的热量并进一步改善了气化焚烧炉工作的稳定性;另一方面,一次风对炉渣实现了冷却,使得炉渣温度降低,便于其进入出渣斗。
进一步地,出渣斗具有升降功能,边缘设置密封圈。如此,可以使得出渣斗与一燃室的出渣口连接密封,满足一燃室的密封要求。
进一步地,一燃室设置紧急排空口,解决一燃室爆燃带来的安全隐患。
进一步地,双辊加料机为夹套式双辊加料机,其通过循环泵向夹套中注入循环冷却水。夹套一方面确保双辊加料机外壁温度达到标准要求,同时,产生的热水可回收利用,而且还能有效地降低双辊加料机本身的温度。
进一步地,二燃室的内部采用耐火材料和耐火砖堆砌;这可以保证二燃室耐受高温并稳定运行;除灰口便于二燃室内沾附的灰尘的清理。二次风机将空气送入二燃室,为二燃室高温燃烧供氧。
进一步地,二燃室与气化焚烧炉之间通过气化连接管道连接,气化连接管道内部是由耐火材料堆砌的,外部包裹有保温棉和蒙皮。气化连接管道内部的耐火材料可以耐高温,提高了气化连接管道的寿命;外部的保温棉和蒙皮一方面可以降低气化连接管道的外部温度,另一方面可以防止热量的散失。
进一步地,换热装置为余热锅炉;余热锅炉可以高效地利用烟气的热量产生蒸汽,实现能量的转化和利用。
进一步地,引风机在生活垃圾气化焚烧***末端引风,保证整个***内部处于负压状态,防止烟气由设备内部散出,同时保证烟气按照一燃室、二燃室、换热装置、除酸塔、布袋除尘器、引风机、烟囱的流程,完成处理,并最后排出。
进一步地,除酸塔设置有碱液箱和泵送***,泵送***将碱液雾化并由上往下喷入除酸塔。除酸塔可以有效地出去烟气中的酸性物质,减小污染物的排放。
进一步地,布袋除尘器为双除尘器并联集成的除尘器,能够自动切换;烘炉和启炉阶段时使用一侧除尘器,生活垃圾气化焚烧***正常运行时采用另一侧除尘器。这样,不仅可以显著的改善除尘效果,而且可以提高除尘器的使用寿命。布袋除尘器用于过滤烟气中固体颗粒,保证进入引风机排出的烟气达标排放。
进一步地,引风机为夹套水冷引风机,如此,可以提高引风机的使用寿命。
进一步地,电气控制***包括PLC自控***和手动备用操作***,其既可以在正常运行下实现整个生活垃圾气化焚烧***的自动化运行,也可以在紧急状况下或必要时实现手动控制,安全系数高。
在电气控制***的辅助下,本实用新型提供的垃圾气化焚烧***自动化程度高、操作简单,有效降低了工作人员劳动强度,自动加料、自动排渣,密封性好、整套***内部负压运行,保证无飞灰烟尘流出,现场作业环境好,垃圾日处理量可调节范围大,通过调节一次送风量和垃圾添加量可大范围调节垃圾的日处理量,使***的适应性更强。
附图说明
图1为本实用新型的生活垃圾气化焚烧***结构示意图,该示意图未显示电气控制***。
其中:1为加料通道;2为双辊加料机;3为一燃室;4为气化连接管道;5为二燃室;6为热交换器;7为一次风机;8为除酸塔;9为布袋除尘器;10为烟囱;11为引风机;12为余热锅炉;13为换热连接管道;14为一次风进风管道;15为出渣斗;16为旋转炉排;17为二次风机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
参照图1所示,本实用新型提供的生活垃圾气化焚烧***,包括气化焚烧炉、二燃室5、换热装置、尾气处理装置和电气控制***,其中,
还包括一次风进风***,一次风进风***包括一次风机7、热交换器6和一次风进风管道14;所述热交换器6具有烟气通道和空气通道,烟气通道的两端分别连接换热装置的烟气出口和尾气处理装置的烟气入口;空气通道的一端连接一次风机7,另一端连接一次风进风管道14;一次风进风管道14的另一端连接气化焚烧炉;
气化焚烧炉与二燃室5连接,二燃室5与换热装置连接,换热装置与热交换器6连接,热交换器6与尾气处理装置连接,电气控制***分别与气化焚烧炉、二燃室5、换热装置、一次风进风***和尾气处理装置电连接。
作为优选地方案,热交换器6将空气加热至200℃左右。
本实用新型提供的生活垃圾气化焚烧***,其一次风在热交换器6中经过尾气的加热,进入气化焚烧炉,避免了冷空气的进入导致气化焚烧炉内温度场的剧烈波动和垃圾燃烧的不稳定性,而且实现了热量的回收,提高了热量的利用效率。
其中,在一种可行的实现方式中,气化焚烧炉包括一燃室3;一燃室3上方设置双辊加料机2,双辊加料机2上方设置加料通道1;一燃室3下方设置旋转炉排16,旋转炉排16下方设置出渣斗15。加料通道1设置在一燃室3上方,出渣斗15设置在一燃室3下方,垃圾从一燃室3上方进入气化焚烧炉,灰烬从下方离开气化焚烧炉,有效地借助重力,操作简单而稳定。双辊加料机2给一燃室3均匀稳定的加入生活垃圾,生活垃圾进入一燃室3热解气化,产生可燃气体和可燃颗粒物,由一次风进风***送入预热以后的空气,为热解气化提供氧气,生活垃圾热解气化完成产生燃尽灰渣经过旋转炉排16排渣进入出渣斗15。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,一次风进风管道14连接到旋转炉排16底部。如此,一次风将被炉排内的炉渣进一步加热,回收了炉渣的热量并进一步改善了气化焚烧炉工作的稳定性;另一方面,一次风对炉渣实现了冷却,使得炉渣温度降低,便于其进入出渣斗15。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,出渣斗15具有升降功能,边缘设置密封圈。如此,可以使得出渣斗15与一燃室3的出渣口连接密封,满足一燃室3的密封要求。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,一燃室3外侧设置水冷夹套,其通过循环泵向夹套中注入冷却水。水冷夹套一方面确保一燃室3外壁温度达到标准要求,同时,产生的热水可回收利用。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,一燃室3设置紧急排空口,解决一燃室爆燃带来的安全隐患。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,双辊加料机2为夹套式双辊加料机2,其通过循环泵向夹套中注入循环冷却水。夹套一方面确保双辊加料机2外壁温度达到标准要求,同时,产生的热水可回收利用,而且还能有效地降低双辊加料机2本身的温度。
其中,在一种可行的实现方式中,二燃室5的内部采用耐火材料和耐火砖堆砌;二燃室5上部分别设置二次供风口和上管道连接口,上管道连接口与气化焚烧炉连接;二燃室5下部分别设置除灰口和下管道连接口,下管道连接口通过换热连接管道13与换热装置连接;
二燃室5还设置二次风机17,二次风机17的出风口连接二次供风口。夹套一方面确保双辊加料机2外壁温度达到标准要求,同时,产生的热水可回收利用,而且还能有效地降低双辊加料机2本身的温度。
作为优选地方案,烟气停留在二燃室5的时间大于2秒,温度高于850℃,使烟气内的有毒成分完全分解。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,二燃室5与气化焚烧炉之间通过气化连接管道4连接,气化连接管道4内部是由耐火材料堆砌的,外部包裹有保温棉和蒙皮。气化连接管道4内部的耐火材料可以耐高温,提高了气化连接管道4的寿命;外部的保温棉和蒙皮一方面可以降低气化连接管道4的外部温度,另一方面可以防止热量的散失。
其中,在一种可行的实现方式中,换热装置为余热锅炉12;余热锅炉12的下端设置烟气进口,并与二燃室5连接;余热锅炉12的上端设置烟气出口,并与热交换器6的烟气通道连接。进一步优选地,余热锅炉12用于降低二燃室5出口高温烟气的温度,将850℃以上的烟气降至300℃左右。
其中,在一种可行的实现方式中,尾气处理装置包括依次连接的除酸塔8、布袋除尘器9、引风机11和烟囱10;除酸塔8的烟气入口与换热装置的烟气出口连接。引风机11在生活垃圾气化焚烧***末端引风,保证整个***内部处于负压状态,防止烟气由设备内部散出,同时保证烟气按照一燃室3、二燃室5、换热装置、除酸塔8、布袋除尘器9、引风机11、烟囱10的流程,完成处理,并最后排出。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,除酸塔8设置有碱液箱和泵送***,泵送***将碱液雾化并由上往下喷入除酸塔8。
作为优选地方案,在电气控制***控制下,碱液喷入量由泵送***根据烟气温度自动调整,保证喷入碱液中的水完全气化随烟气进入下一环节,除酸塔8出口温度控制在200℃左右。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,布袋除尘器9为双除尘器并联集成的除尘器,能够自动切换;烘炉和启炉阶段时使用一侧除尘器,生活垃圾气化焚烧***正常运行时采用另一侧除尘器。这样,不仅可以显著的改善除尘效果,而且可以提高除尘器的使用寿命。布袋除尘器9用于过滤烟气中固体颗粒,保证进入引风机11排出的烟气达标排放。
其中,在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中,引风机11为夹套水冷引风机。
其中,在一种可行的实现方式中,电气控制***由PLC自控***和手动备用操作***组成,包括两台含显示器的计算机,一套CPU中央处理单元;按需要配置DI模块、DO模块、AI模块、AO模块及变频调速装置。软件操作平台采用WINDOWS.NET全中文操作***。通过与设置在相应位置上的相应的检测器连接,可实现检测并展示一燃室3烟气温度、二燃室5上部温度、二燃室5中部温度、锅炉进口温度、除酸喷雾塔进口温度、布袋除尘器9进口温度、引风机11进口温度、一燃室3炉底压力、一燃室3炉膛负压、布袋除尘器9进出口压差、锅炉锅筒水位、CO含量、O2含量等。通过与相应部件上的控制部件连接,能够实现控制双辊加料机2加料速度、引风机11频率、旋转炉排16出渣、除尘器切换、除酸塔8喷碱液量、一次风机流量、二次风机17流量等。电气控制***包括PLC自控***和手动备用操作***,其既可以在正常运行下实现整个生活垃圾气化焚烧***的自动化运行,也可以在紧急状况下或必要时实现手动控制,安全系数高。本领域技术人员应该知晓,该电气控制***由检测单元、控制单元和执行单元组成,检测单元包括设置在相应位置上的相应的检测器连接,如设置在一燃室3中的热电偶等,这些检测器与控制单元电连接并将检测信号传输给控制单元;控制单元包括显示器用于显示检测信号和显示控制状态,便于控制操作;控制单元还包括处理器单元,其实现数据的处理等。执行单元包括相应部件上的控制部件连接,如一次风机7的调速器等,这些控制部件与控制单元连接并执行控制单元发出的控制信号。如此,整个***实现了自动反馈和控制。这些检测单元、执行单元和控制单元以及其连接关系、连接方式等均是常规的,用于控制的操作软件和程序也是现有的,可以直接购买现有的工业控制软件或工作程序直接使用。虽然本电气控制***需要借助程序实现控制,但是这些所有的程序既不是本实用新型的创新点,也不需要本实用新型进行新的开发或改进,现有的程序可以满足本实用新型的需求。
本实用新型提供的生活垃圾气化焚烧***的工作原理是,垃圾从加料通道1上方投入,并通过双辊加料机2将加料通道1内的垃圾按照设定的处理量连续均匀不间断地加入一燃室3。炉体自上而下分为炉膛、干燥层、热解层、氧化燃烧层、热渣层、冷渣层、旋转炉排、下部风室。进入炉内的垃圾由上而下缓慢移动,由一次风机7将一次风送入最底部的风室,再由下而上进入氧化燃烧层提供助燃产生高温后继续上升到炉膛,这样与由上而下的垃圾形成对流。刚入炉的垃圾在其自上而下的移动中,首先受自下而上的高温热气流的作用而迅速升温进行干燥蒸发掉水分,随着温度的进一步升高到600℃以上时大量的有机物开始分解气化成CO、H2、CmHn等可燃气随上升的高温烟气进入二次燃烧室燃烧。随着干燥热解的进行,垃圾的温度进一步升高,有机质热分解后剩余的残炭进入氧化燃烧层在一次风的作用下剧烈燃烧并放出大量的热,此时该部分的温度可达1100℃左右,这些热量又供给刚入炉的垃圾在干燥升温及热分解过程所需的热量。经过氧化燃烧后剩余的高温残渣灰继续下移中被由下而上的空气冷却,所带的热量被空气吸收并使空气预热,冷却后的残渣在旋转炉排16的作用下被挤压破碎成块状物排入风室下方的出渣斗15内。从一燃室3热解产生的可燃气体通过炉体顶部的气化连接管道4进入二燃室5,进入二燃室5烟气中的可燃成分混合二次风机17供氧,进行富氧高温燃烧,温度控制在850℃~1100℃,烟气停留时间大于2秒,保证可燃气体燃尽。二燃室排出的高温烟气通过换热连接管道13进入热交换器6和余热锅炉12快速降温,保证二噁英不会二次生成,换热产生的热量进行回收利用。尔后烟气进入除酸塔8,经过喷淋碱液混合进行烟气除酸,再进入布袋除尘器9进行除尘,最后由引风机11将烟气送入烟囱10排出。
Claims (10)
1.一种生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,包括依次相连的气化焚烧炉、二燃室(5)、换热装置、尾气处理装置;
还包括一次风进风***和电气控制***;电气控制***分别与气化焚烧炉、二燃室(5)、换热装置、尾气处理装置及一次风进风***电连接;
一次风进风***由一次风机(7)、热交换器(6)和一次风进风管道(14)组成;热交换器(6)设有烟气通道和空气通道,烟气通道的两端分别连接换热装置的烟气出口和尾气处理装置的烟气入口;空气通道的一端连接一次风机(7),另一端连接一次风进风管道(14);一次风进风管道(14)的另一端连接气化焚烧炉;气化焚烧炉包括一燃室(3),一燃室外侧设置水冷夹套,一燃室(3)通过循环泵向夹套中注入冷却水。
2.如权利要求1所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,一燃室(3)上方设置双辊加料机(2),双辊加料机(2)上方设置加料通道(1);一燃室(3)下方设置旋转炉排(16),旋转炉排(16)下方设置出渣斗(15)。
3.如权利要求2所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,一燃室(3)设置紧急排空口。
4.如权利要求2所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,一次风进风管道(14)连接到旋转炉排(16)底部;出渣斗(15)能够升降,边缘设置密封圈。
5.如权利要求1所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,二燃室(5)的内部采用耐火材料和耐火砖堆砌;二燃室(5)上部分别设置二次供风口和上管道连接口,上管道连接口与气化焚烧炉连接;二燃室(5)下部分别设置除灰口和下管道连接口,下管道连接口与换热装置连接;
二燃室(5)还设置二次风机(17),二次风机(17)的出风口连接二次供风口。
6.如权利要求5所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,二燃室(5)与气化焚烧炉之间通过气化连接管道(4)连接,气化连接管道(4)内部是由耐火材料堆砌的,外部包裹有保温棉和蒙皮。
7.如权利要求1所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,换热装置为余热锅炉(12);余热锅炉(12)的下端设置烟气进口,并与二燃室(5)连接;余热锅炉(12)的上端设置烟气出口,并与热交换器(6)的烟气通道连接。
8.如权利要求1所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,尾气处理装置包括依次连接的除酸塔(8)、布袋除尘器(9)、引风机(11)和烟囱(10);除酸塔(8)的烟气入口与换热装置的烟气出口连接。
9.如权利要求8所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,布袋除尘器(9)为双除尘器并联集成的除尘器,能够自动切换;烘炉和启炉阶段时使用一侧除尘器,生活垃圾气化焚烧***正常运行时采用另一侧除尘器。
10.如权利要求8所述的生活垃圾气化焚烧***,其特征在于,引风机(11)为夹套水冷引风机。
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2017
- 2017-04-05 CN CN201720349165.9U patent/CN206904985U/zh not_active Expired - Fee Related
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