国产300MW汽轮发电机组失稳边缘轴系的稳定性探讨

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300mw_汽轮发电机组技术问答

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300mw 技术问答2008-04-09 15:14分享1、我厂300MW机组高中压缸结构特点,为何无法兰、螺栓加热装置?答:本机高中压合缸,可缩短主轴的长度,减少轴承数。

级组反向布置,高温部分集中在汽缸中部,高中压缸的两端压力、温度均较低,因此两端外汽封漏汽较小,轴承受汽封温度的影响也较小。

高中压缸采用双层缸结构,其作用是把单层缸承受的蒸汽总压力分摊给内、外两层缸,从而使得每层缸的壁厚和法兰尺寸都大大减小。

内缸和外缸之间有蒸汽流动,机组启动过程中内外缸夹层中的蒸汽可使汽缸迅速加热,有利缩短启动时间。

在双层缸中内缸和外缸的应力要比单层缸小得多。

由于内缸两侧温差小,压差大,主要承受压应力,沿内缸壁的温度梯度减至最小,热应力较低,内缸实际上起着一个压力容器的作用,而外缸两侧温差大,压差在中等参数范围内,主要承受热应力。

运行中引起缸体变形的主要原因是热应力的变化。

温差大的缸体压差较小,因而可采用较较薄的外缸壁,较小的法兰。

这就使得汽缸、法兰、螺栓都比较容易加热,所以对法尘、螺栓等未采用加热或冷却措施。

2、汽轮机转子的结构特性?答:机组轴系总长为30.895M,由高中压转子、低压转子、中间囝、发电机转子和励磁机转子组成,各转子的相互联接均为刚性联接,励磁机转子与发电机转子的支承形式为三支点,即励磁机转子只有一道后轴承。

#2、#3轴承座与低压缸焊成一个整体。

高中压转子是由整体合金钢件加工制成、另用一短轴以螺栓连接在机头,以形成推力盘并装有主油泵叶轮和危急遮断器。

本机组高中压转子和低压转子均为整锻转子,强度大,刚性大。

高中压转子部分汽流流向反向布置,并成锥体状,初步平衡轴向推力。

另外在高中压转子上有高中压平衡活塞和低压平衡活塞,用以平衡轴向推力。

本机组转子在主蒸汽进口和再热蒸汽进口的高温区段采用了冷却结构,利用调节级后蒸汽和中压平衡活塞后蒸汽分别冷却主蒸汽、再热蒸汽进口高温区段,以防止材料的高温金属里蠕变。

浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺

浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺

浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺摘要:多转子的轴系找中心和调整是个很复杂繁琐的过程,在实际的检修中需根据每台机组自己的特性进行多次的测量、计算、调整达到最优效果,本文通过分析某电力集团属下300MW燃煤机组和GE9FA燃气蒸汽联合循环机组的轴系找中心依据和调整工艺的异同,给同类型机组检修提供参考意见。

关键词:300MW燃煤机组;GE9FA;轴系找中心;调整工艺1、概述1.1 300MW燃煤机组汽轮机设备概况该汽轮机是哈尔滨汽轮机厂制造的N300-16.7/537/537反动式、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、低压缸分流、亚临界中间一次再热凝气式汽轮机。

轴系由四条转子(高中压转子、低压转子、发电机转子、励磁机转子)通过刚性联轴器连接而成,主油泵安装在高中压转子前端,为双吸式蜗壳离心泵。

每条转子通过2个径向轴承支撑,其中高压转子#1、#2轴承是由四块瓦块组成的可倾式轴承,通过改变底部45度的两块球面垫铁进行调整;低压转子#3轴承是半可倾式,#4轴承是椭圆式,通过改变固定在轴承箱上的瓦枕进行调整;发电机转子#5、#6轴承是椭圆式,通过定子整体调整;励磁机转子#7、#8轴承是圆筒式,通过励磁机整体调整。

1.2 GE9FA燃气轮机联合循环发电机组概况该机组燃气轮机由美国GE公司生产,型号为PG9351FA,简单循环单机出力255.6MW,汽轮机是哈动力—GE联合制造的D10型三压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、纯凝式机组,单机出力141MW。

燃气轮机、蒸汽轮机、发电机共四条转子同轴布置,通过刚性联轴器连接,共采用8个径向轴承支撑,从燃机起#1-#5轴承均为由六块瓦块组成的可倾式轴承,#6-#8轴承为椭圆式。

燃机转子、发电机转子通过改变燃机和发电机整体位置进行调整,汽轮机高中压转子、低压转子通过改变支撑轴承瓦枕背面分布的5块调整垫进行调整。

2、轴系找中心的考虑基准大型发电机组经过长时间运行后由于基础不均匀沉降,轴瓦下部轴承钨金的磨损以及设备内应力的释放等原因,可能会引起轴系各靠背轮中心值发生变化。

300MW QFS2型汽轮发电机组轴系稳定性分析

300MW QFS2型汽轮发电机组轴系稳定性分析

关 键 词 : 汽轮 发 电机 组 ;轴 系 匹配 ;稳 定 性 ;振 动
中图 分 类 号 : T 1 M3 1
文献 标 识 码 : A
2 0世 纪 7 0年 代初 上海 汽轮 发 电机有 限公司 ( 上海 电机厂 ) 开始 制造 与上 海汽 轮机 厂 原 就 ( 现上 海汽 轮机 有 限公 司) 0 3 0 Mw 四缸 四排汽 汽轮 机相 匹配 的 3 0 Mw S型双 水 内冷汽 轮 0 QF 发 电机 。到 目前 为 止 ,该汽 轮发 电机 已投 运 3 0台 ( 中一 台配秦 山核 电厂 3 0 Mw 核 电汽 轮 其 l 机) ,机组运 行 稳定 ,振 动情 况 良好…。2 0世纪 9 0年代 初 ,上海 汽轮 发 电机有 限公 司设计 开 发 了 3 0 MW S 型 双水 内冷 汽轮 发 电机与 上海 汽轮 机 厂 引进 型 3 0 MW 汽 轮机 ( 缸二 排 0 QF 0 二
与计 算 结 果 ,对 3 0Mw Q S 型 双 水 内冷 汽轮 发 电机 与 东 方 汽轮 机 厂 3 0Mw 汽 轮 机 匹配 轴 0 F2 0 系 的 稳 定 性 、振 动 特 性 作 了分 析 。 结 果 表 明 ,新 匹配 的轴 系能 稳 定 运 行 ,振 动 特 性 良好 , 能
确 保 新 机 组 的 成功 匹 配和 安 全运 行 。
1 同类 机 组 转 子 振 动情 况
11 3 0 . 0 MW S型 双水 内冷 汽轮 发 电机 与上海 汽轮 机厂 国产 型汽 轮机 匹配 QF
到 目前为 止 , 海汽 轮 发 电机 有 限公 司 ( 上 原上海 电机 厂) 生产 并投 运 的 3 0台 QF S型双 水 内
收 稿 日期 :2 0 — l1 060一2 作 者 简 介 : 赵 玉 (9 9 ) 1 5一 ,女 ( ,高 级 工 程 师 ,z ay @sa曲 a—l tc on 汉) h o u h n i e r . i。 e c ic

300MW汽轮发电机组轴瓦异常振动诊断分析及处理

300MW汽轮发电机组轴瓦异常振动诊断分析及处理

d f i t o n cinr ii emao esnfr xes ebaiga dp dvbaini e eao s T ean r l e r g ei e n e t gdt i t jr ao o csi e r n a irt g n rtr. h b oma bai cn c o i y sh r e v n o n n
解 决 了 瓦振 异 常 的 问题 。
关 键 词 :汽轮 发 电机 组 ;振 动 ;故 障 诊 断 中图 分 类 号 :T 6 . K2 8 1 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 : 10 —9 X(0 1 0.030 0 72 0 2 1 )50 9 .3
Di g si a no tcAnay i nd Tr a m e n Ab o m a a i g & Pa b a in l ssa e t nto n r lBe rn d Vi r to i 0 W ta r i e Ge e a o s n 3 0M S e m Tu b n n r t r
汽 、单轴凝 汽式 汽轮机 ,配备上海 发 电机厂 生产 的
GAO n —h i Qigs u ,LI S i ENG n — i U h ,F Yo gxn
( e ti o r Re e r h I s i t fGu n d n o rGrd Co p r to Elc r P we s a c n t u e o a g o g P we i r o a i n,Gu n z o ,Gu n d n 0 0,Ch n ) c t a gh u a g o g5 8 1 0 ia
组 的安全运行 。准确诊 断 出连 接刚 度不足 是导 致振
号 号 号
,可通过 局部 提高 连接 刚度来 抑制 振动 ,节省检 修周期 。

300MW汽轮发电机组不稳定振动的原因分析与处理

300MW汽轮发电机组不稳定振动的原因分析与处理

300MW汽轮发电机组不稳定振动的原因分析与处理摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,人们生活质量在不断提高,对于用电需求在不断加大,为了满足日益增加的用电需求,汽轮发电机组的容量也随之不断提升,由此也导致了汽轮发电机组振动问题越来越复杂,已经成为影响机组安全运行的重要因素之一。

文章以某300MW汽轮发电机组调试阶段出现的多种振动现象进行了深入分析,指出了导致不稳定振动的具体原因,随后结合实际工作经验,提出了动平衡、调整轴瓦紧力、加固下垫铁等问题解决措施,并在多次实验中取得了良好效果。

关键词:汽轮发电机组;不稳定振动;高中压转子;动静碰摩;布莱登汽封引言某发电公司一台C300/220-16.7/0.3/537/537型、单轴、双缸双排汽、亚临界、一次中间再热、抽汽凝汽式汽轮机,轴系共7个支撑轴瓦,其中1、2号轴瓦支撑高中压转子,3、4号轴瓦支撑低压转子,5、6号轴瓦支撑发电机转子,7号轴瓦为滑环轴转子外伸端的支撑轴瓦,滑环轴转子为发电机转子的外伸,各转子之间均采用刚性联轴器连接。

2018年9月,该机进行A级检修,检修时将高中压隔板汽封、轴端汽封、过桥汽封更换为布莱登汽封,并把所有汽封的径向间隙调至厂家规定的下限数值。

1机组振动情况该机于2009年2月投产发电,投产时就存在过高中压转子临界(1540r/min)时1号轴承轴振超标的问题,随起停次数的增多有恶化的趋势,且与转子热状态有一定关系,热态较冷态大,升速时最大已超过330μm,但运行停机降速时振动略超跳闸值;200r/min时2号、3号轴承轴振偏大,超过50μm,此时的振动数值为晃度值,即晃度偏大,且方向与定速后振动相位相同。

定速3000r/min后2号轴承轴振偏大,4号轴承瓦振超标。

2010年4月,该机进行了首次大修,大修时测得高中压转子过桥汽封处存在80μm弯曲,6月4日,大修后首次启动,启动过程中过高中压转子临界时1号轴承轴振仍然超标,定速3000r/min后只有4号轴承瓦振超标,瓦振数值与轴振数值相当,7号轴承轴振并不大,最大不超过35μm,但由于锅炉结焦灭火,机组发生了几次甩负荷之后7号轴承振动出现爬升,其中7号X方向振动变化最明显,9月24日,7号X方向振动已爬升至101μm。

300MW汽轮发电机组轴系不稳定振动原因分析及控制处理

300MW汽轮发电机组轴系不稳定振动原因分析及控制处理
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3 0 M W 汽 轮 发 电 机 组 0
轴 系不 稳 定 振 动 原 因分 析及 控 制 处 理
李素卿 , 杨世 斌 , 卫 东 刘
( 电太原 第一 热 电厂 , 国 山西 太原 0 0 2) 3 0 1
[ 摘
3号机 组运 行 中频 繁 发 生振 动 大幅 波动现 象 , 通过 对 振 动试验 数 据 要 ] 国电太原 第一热 电厂 1 以及机组升速过程振动记录等的全面分析, 确定机组振动为摩擦振动, 振动为 中压转子 弯
为 消除 中压转 子 联 轴 器对 轮 瓢 偏值 超 标 问题 , 将
轴 径轨 迹紊 乱 、 毛刺 多 杂 , 现 被强 迫 约 束 的特 征 ; 呈 振 动 突增 时 , 轴 心轨 迹 变 化较 大 , 较 正 常 时发 散 , 各 均 毛
刺 减少 。
1 号对轮中间原 0 1 m 的临时偏垫 , . Om 改为将联轴器 对 轮调 整垫 片磨成有 01 偏 斜 的偏 垫 , .5mm 减少 了对 轮连结后轴系的弯 曲值。此外 , 号轴瓦更换 为可倾 1
了国标规定的晃度值应小于振 动容许值 的 2 的限 5 值, 说明轴系联轴器 中心较差, 总弯曲量严重超标 , 易
2 2 顶轴 油压 变化 的影 响 .

引 发振 动值 突增 。
振动稳定时 1 号~3 号轴承顶轴油压分别为 2 1 .
MP 、. 5MP a 1 7 a和 5 0MP 左 右 , 动增 大 时 , 、 . a 振 1 2号
为 ( ~4 7 MP 。 5 . ) a
磨合 , 直至间隙扩大 , 碰磨消失 。对此 , 为提高轴瓦稳
2 3 频率 及 相位测 试 .
定性 , 润滑 油温度 由 4 将 1℃ 提高 到了 4 4℃ ; 为减 小汽 流 扰动 , 将进 汽方式 由顺序 阀控 制改 变为单 阀控 制 ( 或

300MW供热机组高中压转子振动的诊断及处理

300MW供热机组高中压转子振动的诊断及处理

300MW供热机组高中压转子振动的诊断及处理王凤良【摘要】针对某电厂一台300 MW供热机组进行刷式汽封改造后,机组在启动过程中高中压转子一直存在因一阶临界转速振动超标导致机组无法定速的振动故障,分析了高中压转子振动特性及该机组高中压转子的振动原因,制定了保证高中压转子安全前提下进行振动磨合的运行方案,采取一系列措施消除了振动故障,保证了机组的安全稳定运行.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2018(032)002【总页数】4页(P135-138)【关键词】汽轮发电机组;碰摩故障;高中压转子;动平衡【作者】王凤良【作者单位】大唐东北电力试验研究院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】TK268.1为增加经济效益并节能减排,火电厂近年来趋向于单机容量大、机组数量多的发展趋势[1]。

在我国东北区域,300 MW的热电联产机组是冬季供热的主力机组。

然而,近年来发生了多起300 MW的供热机组高中压转子振动故障,有以动静碰摩为主的不稳定振动,有以高中压转子热变形为主的一阶临界振动等[2-5];故障发生的机组工况也是不确定的,有的发生在机组启停过程中,有的发生在冬季供热期。

热电联产机组高中压转子振动故障的发生,严重影响了机组的安全稳定运行,甚至严重影响区域供热的质量,给社会效益带来了较大的负面影响。

笔者以一台300 MW热电联产机组在经过刷式汽封改造后,高中压转子发生多次振动故障为实例,分析了机组高中压转子的振动特性,制定了消除高中压转子振动故障的解决措施,经过对高中压转子实施现场动平衡后,机组顺利达到额定转速并网发电及供热,保证了机组的安全稳定运行及区域供热的安全。

1 机组概况某电厂1号机组为300 MW热电联产机组,机组形式为亚临界、一次中间再热、单轴、单抽、两缸两排汽、凝汽式汽轮机,机组型号为C250/N300-16.7/537/537。

1号机组轴系由高中压联合转子、低压转子、发电机转子组成,各转子之间采用刚性联轴器连接,汽轮机高中压转子、低压转子及发动机转子均采用两支撑结构。

300MW汽轮发电机组振动故障与处理 葛粤

300MW汽轮发电机组振动故障与处理 葛粤

300MW汽轮发电机组振动故障与处理葛粤摘要:某电厂1号机组发电机在检修后,带负荷过程中,在机组长周期运行中,发电机轴振一直爬升,最终稳定在160μm附近。

经过变氢温试验、变励磁电流试验、变有功负荷试验,得出动静摩擦是发电机振动持续爬升的主要原因。

在检修处理后,发电机振动恢复到检修前振动水平。

关键词:发电机;不稳定振动;动静摩擦;处理Vibration Fault and Treatment of 300MW Turbine GeneratorGE yueDatang Weihe thermoelectric power plant,Xianyang 712085,Shaanxi Province,China.Abstract:In a power plant Unit 1 generator overhaul,with the load process,the unit in the long period of operation,the generator shaft vibration has been climbing,the final stability in the vicinity of 160μm.After the hydrogen temperature test,the excitation current test,variable load test,come to the static friction is the main reason for the continuous rise of the generator vibration.After overhauling,the generator vibrates back to the vibration level before overhauling.Key words:Generator;Unstable vibration;Static and dynamic friction;Treatment0 引言某电厂1号机组发电机为哈尔滨电机厂有限公司生产的QFSN-300-2—20B型的300MW发电机,采用水—氢—氢冷却方式,励磁方式为自并励静止励磁系统,轴系布置如图1所示,高中压转子、低压转子、发电机转子各两个轴承,励磁小轴尾端无稳定轴承。

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国产 3 0MW 汽 轮 发 电机 组 0 失 稳 边 缘 轴 系 的稳 定 性 探 讨
张 斌 , 文 杰 , 孙 黄 蓉
西安 电力 高 等 专 科 学 校 , 西 西安 7 0 3 陕 102
汽轮发 电机组通 过滑 动轴 承来支 承整个 转 子 的重 量 , 作时轴 颈与轴 瓦之 间完全 由油膜 隔开 , 立起 液 工 建
图 3 a 表示轴 承轻载 情况 , () 失稳转 速 ∞ 低 于第 1阶临 界转 速 ㈨ , 轴颈 正 常运 行 的转 速 区最 小 , 当转 子 的转 速升 至 ∞ 时 开始 半 速涡 动 , 至 2 后 发 生 油 膜 振 升 ㈨ 荡 ; 3 b 表示 轴承 中载情 况 , ∞ <∞ < 2 时 , 图 () 当 ∞ 轴 颈正常运 行 的转 速 区较 大 , 速 涡动 区较 小 , 半 在稍 高 于 2 的某个转 速 时发 生 油膜 振 荡 ; 3 c 是 轴 承重 载 ㈨ 图 ()
E- a l m i: z bn i@ 1 6 c r h ibn . o 2 n
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当失 稳分 力 大 于轴 承 的 阻 尼 力 时 , 心 涡 动 是 发 散 轴 的 , 子处 于 不稳 定 工作 状 态 , 时 由于 轴 心 绕 着 转 此
越稳 定 。
转速
() c
图 3 轴 承 载 荷 对 失 稳转 速 和 油膜 振 荡 的影 响
3 国产 3 0 Mw 汽 轮 发 电 机 组 轴 系 稳 0
定 性
3 1 轴 系参 数 .
轴承载荷 不 同 , 所产生 的 油膜 厚度 不 同 , 稳转 速 失
的高低也不 同 , 油膜 振荡 发生 的情 况也 就 不 同( 3 。 图 )
( ))。 b
正常运行 一
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转速
() a


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1 瑕
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频率
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图 2 轴 心涡 动 轨 迹
转速
() b
2 轴 承 载 荷 对 失 稳 转 速 和 油 膜 振 荡 的 影 响
很多 因素 的影 响与制 约 。 汽轮 发 电 机 组 在 运 行 中 振 动 的 大 小 与 机 组 设 计 、 造、 制 安装 、 行 管 理 与 维 修 水 平 等 有 关 , 中设 运 其 计尤 为 重 要 , 须 考 虑 到 转 子 支 承 、 接 和 本 身 刚 必 连
度等 。
当转 子 失 稳 分 力 小 于 轴 承 的 阻 尼 力 时 , 心 涡 轴 动 是收 敛 的 , 子属 于稳 定 工作 状 态 , 心 受 到扰 动 转 轴 而偏 移 到 。 后 将 自动 回到 0 平 衡 位 置 ( 2 a ) 图 () 。
收 稿 日期 : 2 0 — 1 6 0 7 1 —1 作 者 简 介 :  ̄ (96 )西安交通大学毕业 , 15 ~ , 硕士, 西安电力高等 专科学校副教授 , 主要从事物 体受力分析的教学与研究, 曾发表过 多篇论文。
轴颈在 轴承 中运转 产生 失稳 的根本原 因是 由于转 子受到某 一扰 动 后产 生 了失稳 分 力 。扰 动 越 大 、 心 轴 在轴瓦 中的偏移 量 越 大 , 容易 引 起 轴 颈半 速 涡动 及 越



2∞ |
∞l
油 膜振荡 。在 同样 扰 动强 度 下 , 颈 稳定 运 行 时 的油 轴 膜 越薄 , 心相 对 偏移 量 越 小 , 稳 分力 越 小 , 不 容 轴 失 越 易 产生半速 涡动及 油膜振 荡 ; 反之 , 颈稳 定运 行 时 的 轴 油膜 越厚 , 同一扰 动下 轴心 的相对 偏移量 越 大 , 在 失稳 分 力越大 , 越容 易产 生 轴 颈半 速 涡 动 及 油膜 振 荡 。也 就 是说 , 承 内的油 膜 越 薄 , 稳 转 速越 高 , 颈运 转 轴 失 轴
平 衡 位置 0 涡 动 , 种 涡 动本 身 又 会 使 转 子 受 到 离 这
技术交流
心力 的作 用 , 而 进 一 步 加 大 轴 心 在 轴 承 内 的 偏 移 从
量 , 而 使 失 稳 分 力 增 大 , 心 涡 动 加 剧 。如 此 循 进 轴 环 , 终形 成 油膜 振 荡 ( 2 c ) 最 图 ( ) 。介 于 上 述 两 者 之 间 的 是 当 失 稳 分 力 等 于 阻 尼 力 时 的 轴 心 小 振 幅 涡 动 , 时轴 心将 沿 着 一 个 以原 平 衡 O, 置 为 中 心 的 此 位 椭 圆 轨 道 , 轴 颈 旋 转 方 向 相 同 的方 向 涡 动 ( 2 以 图
轴 系工 作 时 的稳 定 性 分 析
当转 子 稳 定 运 转 时 , 瓦 附 近 的轴 颈 上 诸 作 用 轴 力 均达 到平 衡 状 态 , 颈 几 何 中心 ( 心 ) 处 于 轴 轴 0将 某一 偏 心 位置 ( 1 , 时 载 荷 w 与 油 膜 力 F 大 小 图 )此
相 等 , 向相 反 , 方 并且 作用 于 同一 条 直 线 上 , 力 为 合 零 。如 果 外 界 给 轴 颈 一 个 干 扰 , 轴 心 0 偏 移 到 使
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
向 的 弹性 恢 复 分 力 △ 和 垂 直 于 油 膜 变 形 方 向 的 F 切 向分 力 △ : 切 向 分 力 △ 便 是 破 坏 转 子 稳 定 运 F , F 转 、 起 轴 心 涡 动 和 油 膜 振 荡 的 根 源 , 为 失 稳 引 称
分力 。
体摩擦 。对于 高参数 、 大容量 机组 , 由于转 子和 轴 承数 量较 多 , 系连接复 杂并且 整体 较长等 , 工作 会受 到 轴 其
0, 油 楔 改 变 所 产 生 的 油 膜 力 的 大 小 、 向 也 发 生 , , 方
图 1 轴 颈 在 轴 承 中的 受 力 示 意 图
了变 化 , F则 变 为 F 。这 时 , 荷 W 与 油 膜 力 F 不 载 再 作 用 于 一条 直 线 上 , F 分 解 后 分 量 F 将 w与 载 荷 W 互相平衡 , 一分量 △ 另 F可 分 解 为 沿 油 膜 变 形 方
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