炉膛出口烟气测温装置的分析与比较
600MW火力发电机组炉膛烟气温度测量优化

600MW火力发电机组炉膛烟气温度测量优化摘要:火电厂锅炉燃烧优化是火电厂安全、节能和减排的关键所在。
新型的非接触式红外线炉膛温度计取代传统烟温探针,对炉膛出口烟温实时全过程监控,能够克服传统烟温探针仅能在锅炉启动时短时使用以及使用期间经常出现各种故障问题的现状。
关键词:红外;非接触;烟温探针1.前言烟温探针是目前火力发电厂用于测量烟气温度最常用的测量工具,采用接触式测温,但由于测量方式和测量原理的局限,仅能在锅炉启动时短时使用,还极易发生各种故障问题,使用红外线炉膛温度计测量炉膛烟气温度,可有效地解决烟气温度测量中的各种问题。
2.工程概况2.1厂址概述2.1.1锡林浩特市概况锡林浩特市东靠赤峰市、通辽市和兴安盟;南望张家口、北京和承德地区;西连乌兰察布市;北与蒙古人民共和国相邻,现有人口17.7万,是我国重要的能源、畜牧业生产基地。
煤电及畜牧业是区内主体经济。
伴随着改革开放不断深入,区内经济结构发生了重大变化,以畜牧业、煤炭、石油、电力、稀有及有色金属、旅游业为经济发展框架,形成了门类比较齐全、布局较为合理的具有地方特色的民族工业体系。
2.1.2胜利煤田概况胜利煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市西北部的胜利苏木境内,距锡林浩特市3km。
整个煤田呈北东~南西条带状,走向长45km,平均宽7.6km,含煤面积342km2,地质储量为22442Mt,其中精查储量1941Mt,详查储量3546Mt,普查储量16955Mt。
大唐东二矿位于划定的胜利煤田大唐东二矿区,呈北东~南西走向不规则的四边形。
地理坐标:东经:116°06′41″~116°12′38″;北纬:44°02′97″~44°07′05″。
2.1.3厂址地理位置大唐锡林浩特电厂位于锡林浩特市大唐东二矿工业广场规划区内,西至市区约15km,东靠煤矿工业广场排土场,北侧为煤干燥项目,厂址东南约1.2km为307省道,距锡林浩特500kV塔拉变10km,距锡林浩特市污水处理厂14km。
锅炉烟气露点温度计算方法比较分析

则表 中露点温度应再减去 3C; o 若水蒸气体积分数
高于 1 % , 露 点温 度应 再 加 上 3 , 以粗 略地 3 则 ℃ 可
估算出烟气露点温度。
3) 图表法 ( ) 三
11 图表法 . 1 图表 法( ) ) 一
美 国 CE空 气预 热 器公 司提 出 的方 法 , 图 2 如
16 2 1 2 2 1 0 + 0g 0+ 6g 3 8 H S
2 . 2计算结果 采用不同方法计算出的烟气酸露点温度见表 3 。
表 3 额 定 工 况 下 烟气 露点 温 度
式中: 0 S 、 O——烟气 中水蒸气和三氧化硫 的含
量( ) % 。
() 4 计算公式( ) 四
烟气露点/ ℃ 16 3 12 3
15 3 9- 7g 8. 63 1 O0 3. 1 44 2.
计算公式二
计 笪 / 岢 = , \
18 1 4
1 7_ 2 8
温区时有较大偏差 , 出以下公式 : 并提
=
1 1 1 2 1 3
计算公式四 计算公式五 计算公式六
的图表 法、 估算公式法和经验公式进 行 了对比分析 , 实测数据进行比较 , 此基础上提 出了修正方法。 并与 在
关键 词 :锅 炉 ; 气露 点 ; 烟温度 ; 算方 法 ; 温腐蚀 烟 排 计 低
Co a io n ay i n t e Cac lt n mp r n a d An lss o h lua i Meh d s o to s
4 0 6 0 10 0
12 4 16 4 12 5
2 冯俊凯计算公式 )
清华大学冯俊凯教授提 出的烟气酸露点计算
公式为:
锅炉炉膛烟气测温重要性例证

锅炉炉膛烟气测温重要性例证摘要:火电厂锅炉燃烧调整对锅炉安全、经济运行十分关键,而表征炉膛燃烧和换热工况的最重要参数是炉膛火焰(烟气)温度分布,特别是炉膛出口烟气温度。
半个世纪以来,炉膛烟气在线测温技术久攻不克,成为工程设计和技术标准中的空白,以致造成锅炉运行中过热器结焦、掉焦、管壁超温、水冷壁单侧磨损、结焦、火焰中心偏高或偏低、以及效率降低等一系列问题。
本专集用真实事例从反面的教训来说明装设炉膛烟气测温的重要性,以期引起关注。
值得可喜的是,当今,PyroMetrix声波测温系统已经突破了这方面的技术难点,成功应用于国内外大批火电厂锅炉上。
编者认为在我国火电厂锅炉上推广应用这项技术和系统必将对我国火电厂锅炉安全运行和节能减排产生深远影响。
侯子良2010.10.1目录(1)某1000MW机组炉膛出口烟温高,造成严重掉焦停炉事故(2)炉膛出口烟温高、左右偏差大,导致屏过超温停炉(3)煤质多变,不监测炉膛烟温,影响锅炉安全运行(4)无炉膛烟温监视,燃烧偏斜,造成炉膛一侧水冷壁结焦或磨损(5)炉膛出口烟温非正常升高,汽温失控,打闸停机(6)某电厂掺烧无烟煤,炉膛出口烟温高,效率大幅降低某1000MW机组炉膛出口烟温高,造成严重掉焦停炉事故某电厂2台1000MW超超临界机组锅炉投运以后多次出现低负荷期间炉膛掉焦现象,严重时,在集控室都有明显震感。
××年7月21日夜间,7号锅炉发生严重掉焦,将炉底的事故放渣门撑开,造成炉底水封失去,被迫事故停炉,严重影响机组安全稳定运行。
为此,集团公司下达了一个重点科研项目委托相关电力研究院进行试验研究。
该锅炉设计煤种和校核煤种为中等结渣倾向和中等灰污染特性燃料,并且校核煤种的结焦和灰粘污倾向高于设计煤种(如表1)为了防止屏过和对流受热面结焦,按照相关规范,运行中炉膛出口烟气温度应保持不高于下列温度(无在线连续测量炉膛烟气温度仪表):1. t < DT-50 = 1200-50 = 1150°C2. t < ST-150 = 1290-150 = 1140°C但是,研究院在用试验仪器实测期间,炉膛出口中间部位烟气温度经常在1200-1350°C间波动,明显高于规范要求数值,终于找出了该厂1000MW机组锅炉根本原因。
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析

燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析The Analysis of the Measurement of Flue Gas Dew Pointin the Coal-f ired Boiler石丽国 石立红 王长权 张树坡(华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定071003)摘 要:燃煤锅炉低温腐蚀和堵灰问题严重地影响着电厂的安全经济运行,烟气中的H2SO4蒸气在低温受热面上的凝结是产生这一系列问题的主要原因,因此确定烟气露点便成为解决低温腐蚀和堵灰问题的主要依据。
本文对影响测量装置准确性的一些因素进行了分析,为烟气露点测量装置的测量准确性提供指导。
关键词:烟气露点;测量方法;准确性1 烟气露点温度的影响因素烟气中的SO2、HCl、H2O和SO3被认为是可能影响烟气露点温度的几个因素。
SO2的影响问题已有研究人员对在不同水蒸气分压力下的SO2浓度与露点温度的关系进行了实验研究,在一个相当大的浓度范围内SO2对露点温度的影响较小,其波动范围不超过1K,所以其对烟气露点温度的影响可以忽略不计。
同样人们对HCl 与露点温度的关系也进行了研究,结果表明其对烟气露点温度提高的作用小于SO2的影响,也可忽略不计。
所以事实上真正影响烟气露点温度的是烟气中的H2O和SO3的含量。
烟气中水蒸气的体积含量一般为10%。
在同样的H2SO4浓度下水蒸气含量变化时,露点变化如表1所示,表1以10%的水蒸气含量为基础。
表1 不同水蒸气含量对热力学露点的变化H2O(%)56789101112131415Δt(℃)-8-615-415-3-1150+1+215+315+4+5 燃煤锅炉烟气中的SO3的含量一般为(5~50)ppm,正是因为这些微量的SO3的存在使烟气露点温度发生较大的变化,由同样水蒸气分压力下的46165℃提高到(110~160)℃。
所以烟气露点温度与SO3的浓度密切相关,SO3的生成直接影响着烟气露点的温度。
【精品】锅炉炉膛出口烟气偏差产生原因及消除措施

【关键字】精品HG2008T/H锅炉炉膛出口烟气偏差产生原因及消除措施方晓东朱伟明(平圩发电有限责任公司)摘要:针对平电公司二台HG2008T/H锅炉炉膛出口烟气热偏差过大,通过对产生原因进行分析,找出解决问题的措施,为锅炉燃烧改造提供依据。
关键词:残余旋转流量偏差切圆直径燃烧器二次风反切大型四角切向燃烧煤粉锅炉具有火焰充满度高,风粉混合强烈,有利于煤粉燃尽;火焰温度与热流密度较均匀,NOX生成较少;且通过对单只燃烧器的设计和整个炉内空气动力场的组织,使其煤种适应性好等优点。
但在实际运行中也发现了不少问题,过热器和再热器局部超温爆管在机组运行中尤为突出。
超温爆管的发生与炉内过程和锅内过程两方面的因素有关。
就锅内过程而言,引起汽温偏差的原因有吸热偏差,,结构偏差及进口汽温偏差等。
就炉内过程而言,目前,通过对已运行的四角布置煤粉锅炉的调查发现,当炉内气流为逆时针方向旋转时,在水平烟道内的受热面其右侧平均温度总是大于左侧平均温度,爆管发生的部位多在水平烟道下部偏右侧。
这种现象是烟温偏差造成的,其实质就是烟气流量沿流通截面分布不均匀,即烟速偏差而致。
烟速偏差的形成与烟气残余旋转直接有关。
本文将对水平烟道内能量偏差(烟速偏差和烟温偏差)的成因进行及影响因素分析并提出解决措施。
1炉内烟气流动及能量偏差的成因在燃烧器区域实际切圆直径远大于假想切圆直径,在燃烧器区域以外的上部炉膛,气流几乎完全贴壁,其切向速度减小,切圆直径变大。
在燃烧器区域的中下部,气流轴向上升速度呈“W”型分布,在炉膛中心区域其速度为正值,而在靠近炉壁的区域,有一负的速度区。
CE公司的试验表明:从下半部分燃烧器喷口流出的气流基本上是向下流动的,在与冷灰斗相碰后气流折向上从炉膛的中部和四角向上流出。
这部分气流填充了旋状气流的中心负压区并作为补气的一部分而被从燃烧器射出的一二次风卷吸。
沿炉膛高度往上,中心区的速度减小,但速度仍为正值,而四周的负速度区逐渐变为正速度区。
工业锅炉排烟温度的检测与不确定度分析

取包 含 因子 为 2 , 则:
U r e l ( C )=k u ( C )= 2× 0 . 1 2= 0 . 2 4 % 0 . 3 %
5 结论
.
位值为 3 p N a 时示 值误差测量值 的不确定度 , 通过计算 得出该校准点电计示值误差测量值的相对扩展不确定度 U = 0 . 3 %, = 2 。对其他检定或校准点也可按照上述 方法 进行 评定 t " …
=0. 0 8%
4 合 成标 准不确 定 度
)= S= _ 0 . 7 3℃
③额定蒸发量 大于或者等于 l t / h的蒸汽锅炉和额
定热功率大于或者等于 1 . 4 M W 的有机热载体锅炉 , 锅 炉排烟温度不高于进 口 介质温度 5 0 ℃;
( 2 ) 温 度测量 系统 测量 准 确 度 引入 的 不确 定 度分 量
“ 2 ( t p r )
得定 期排 污 , 连续 排污 一般 应关 闭 , 以及 避免影 响 检测 的
任何操作 。
3 测试 方 法
( 1 ) 在 检 测 开 始 前 1小 时 , 锅 炉 负 荷 持 续 稳 定 。有
效检 测 时间 为 1 小时。
× × × × × > < × × × × ×
集 的所有排烟温度值 的平均值 。
( 2 ) 工 业锅 炉排 烟温度 的要求 : ①额定蒸发量小于 l t / h 的蒸汽锅炉 , 锅炉排烟温度
不高于 2 3 0 o C;
函
②额定热功率小于 o . 7 M W 的热水功率 , 锅炉排烟
温度 不高 于 1 8 0 o C;
锅炉排烟温度的影响与分析

锅炉排烟温度的影响与分析一、原因分析1、空气预热器自身原因在空气预热器自身方面,可能导致排烟温度升高的原因主要有设计、制造及安装质量三个方面。
设计原因有空气预热器选型不当、传热元件选型不当以及计算换热效率过高导致裕度不足等;制造质量主要是由于生产工艺或设备的原因造成传热元件达不到设计要求,减少了换热元件的表面面积;安装质量主要是装入元件盒后与隔板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运行时形成烟气走廊,还有施工阶段对传热元件保护不好,造成大量的铁屑、焊渣进入传热元件内部无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减小,换热面积减少。
2、锅炉系统的原因(1)一次风率偏大造成排烟温度上升锅炉设计的一次风率一般在21%左右,某些电厂运行时高达30%,为了维持一定的磨煤机出口温度,其冷风量也要相应地大幅增加,导致在总风量不变的前提下,通过空气预热器的总风量则相应减少,排烟温度上升。
(2)入磨混合风温偏小造成排烟温度升高在一次风率及一次风出口温度符合设计的前提下,磨煤机入口混合风温偏低,也就是冷一次风量增加,同上理,导致排烟温度上升。
(3)系统漏风造成排烟温度上升因为锅炉本体、制粉系统、烟道都存在漏风,锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般以2%以考虑,但实际运行时有可能超过设计考虑量的几倍。
例如有些电厂锅炉采用干式除渣器,这种除渣设备比湿式除渣的漏风量大得多,有些电厂炉膛及尾部烟道漏风厉害排烟温度升高。
(4)煤质变化带来的影响锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设计的,当实际燃烧的煤种发生大的变化时,设备性能必然发生变化。
比如实际煤种水分大幅高于设计煤种,为了达到设计的干燥出力,则需要更多的热一次风,造成在一定的总风量前提下,通过空气预热器的二次风量降低,从而减弱了烟-风间的传热,排烟温度上升。
(5)锅炉运行状况对J⅛烟温度的影响锅炉运行氧量过高,意味着入炉总风量过高,总的烟气量增加,从而超过了空气预热器设计的换热能力,排烟温度上升;吹灰不及时,受热面沾污严重,空气预热器传热元件堵塞,造成吸热不足,排烟温度上升;由于环境温度过高或是送风机的原因造成空气预热器入口空气温度过高,造成传热温压减小,空气预热器放热降低,排烟温度也会升高。
电站锅炉炉膛烟温探针

电站锅炉炉膛烟温探针的结构特点1.概述每台锅炉配备一套戴蒙德TP-500型测温探针。
该系列测温探针是一种将热电偶送入炉膛,监测炉膛烟气温度的机械装置(见图1)。
热电偶固定在探枪头部,在烟气中作伸缩运动,移动速度3米/分左右。
测温探针由一个1.1KW电机驱动,可近、远操及DCS驱动。
在锅炉启动期间,位于炉膛出口处的再热器管子由于没有蒸汽冷却,其温度可能达到耐温极限值。
测温探针作为启动监测装置,用来连续测量该区域的温度,极大地减少了烧坏管子的危险性。
测温探针还可用来测量锅炉低负荷运行时的烟气温度,作为辅助控制手段。
工作过程:探针启动后,跑车推动探枪前进,装在探枪内的热电偶被送进炉膛,热电偶将测得的温度信号送给DCS,位置显示输出系统同时将热电偶进入炉内的距离也送给DCS。
探针前进至触及前端行程开关时,探枪会停在最前端,测量该区域的温度。
探针本体上的控制箱,可操作开关控制探针前进、后退或停在任意位置。
当炉内烟温达到第一设定值(TS-1)时,冷却系统会自动开启,压缩空气流经探枪对之进行冷却。
当烟温升到第二设定值(TS-2)时,探针会报警并自动退回。
触及后端行程开关时,自动停止,冷却系统亦停止工作。
主要技术参数:热电偶型号WRGKK2-131-HBS500IIELB (L-热电偶长度,mm)探管材质1Cr18Ni9Ti探管外径¢89探管移动速度~3米/分电动机Y900-4 B5型1.1KW ~1400r/m 380V 3P近似重量~250kg+每米行程115kg2.结构1)传动支承系统TP-500型测温探针的传动支承系统主要功能是将热电偶送入和推出炉膛,其行程由安装在梁两端的行程开关控制。
探针的梁较宽(545mm),为适应安装空间,探枪不在中心,而是偏向梁的一边,其中心到较近侧面的距离为154mm。
传动支承系统包括梁、跑车、探枪、分接箱、滑轮架、辅助托架、墙箱等部件。
a.梁梁是一个箱式部件,对所有零部件提供支承和防护,跑车运行的轨道和齿条就装在梁的两侧。
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炉膛出口烟气测温装置的分析与比较
摘要:对于火电厂来讲,锅炉安全与整个火电厂的正常运行具有内在的联系,
其中关键应当落实于烟气测温。
通过运用烟气测温的方式,就能测出炉膛出口在
各个时间段的烟气温度,据此得出相应的参数。
具体而言,火电厂应当把烟气测
温的装置安装于炉膛出口的位置上,进而实现了全过程的温度测定。
由此可见,
烟气测温装置适合用来测定炉膛出口的实时性温度,据此实现精确的比较分析。
关键词:炉膛出口;烟气测温装置;比较分析
近些年以来,火电厂的整体规模正在迅速扩大,火电厂如果要实现正常运行,那么不能缺少烟气测温装置作为辅助。
相比于传统装置,建立于声波测温或者红
外测温之上的烟气测温装置具备独特的技术优势,因此有助于节省测温成本[1]。
同时,烟气测温的方式也适合运用于连续性与长期性的炉膛测温,针对炉膛出口
在各个时间段的温度都能进行精确测定,确保符合测温精确性的基本要求。
一、烟气测温装置现存的运行状况
从目前的现状来看,火电厂锅炉应当属于关键的装置,对于锅炉应当可以保
证正常运行。
因此可见,炉膛出口是否具备适当的烟气温度,直接关系着整体上
的锅炉运转。
如果有必要开展燃烧调整试验,关键应当落实于参数监测[2]。
实际上,炉膛出口的部位是否符合特定的烟气温度,决定了火焰燃烧的真实状况。
现
阶段很多火电厂正在尝试在线性的炉膛烟气测温,然而截至目前仍然表现为如下
的运行缺陷:
首先,炉膛出口的部位具有很高的烟气温度。
受到较高烟气温度带来的影响,炉膛很有可能掉渣或者结焦。
在火焰偏斜的状态下,水冷壁就会受到结焦或者磨
损等不良的影响。
在情况严重时,蒸汽温度就会变得更高,甚至引发了管壁超温
的现象。
其次,在启动过程中,炉膛出口呈现了过快的烟气升温状态,对于再热器进
行了过快的燃烧。
因此可见,再热器本身具有相对较快的燃烧速度,与之相应的
高温蠕变也会由此而产生[3]。
严重的情况下,就会突然出现管道爆裂的故障。
第三,烟气升温的速度过快,炉膛温度整体上就可能出现失控,进而被迫停机。
炉膛出口涉及到很多的关键参数,因此亟待改进现有的测温装置,确保实现
精确度更高的测温操作。
二、对比与分析各类测温方式
在测定烟气温度的整个过程中,传统测温方式多数采用烟温探针,测量启动
时锅炉炉膛出口烟温。
从基本特征来看,烟温探针是一种将热电耦送入炉膛或烟道,监测烟气温度的机电设备[4]。
探针头部可以用来固定热电偶,在烟气中作伸
缩运动。
可实现就地、远程自动操作。
运用烟气测温的方式来测定炉膛中的出口
温度,具体来讲包含了如下的措施:
(一)烟气测温的传统方式
锅炉启动期间,应当监测炉膛出口处的烟气温度,防止再热器管子烧坏。
同
时也可以作为辅助控制工具,测量锅炉低负荷运行时的烟气温度。
探针头部与热
电偶应当结合在一起,在此前提下实现了远程操控的烟气测温。
在启动锅炉时,
对于炉膛出口应当实现精确的监测,避免烧毁再热器的管道。
与此同时,锅炉如
果承受相对较低的负荷量,那么探针也能用来完成测温[5]。
具体在运行时,对于探针可以借助推动器的作用力,从而在炉膛的特定位置
上送入热电偶。
在上述状态下,在集控室DCS显示器上能够显示实时的炉膛出口
烟气温度,运行人员通过测量温度监视和运行。
在运行过程中,也可以在任意位
置手动控制探针的进、退、停。
当测得炉温达到设定值时,发出报警,并退回探针。
因此可见,待测对象与热电偶之间应当可以直接接触,而中间介质并不会因
此而遭受影响。
此种方式的缺陷为:探针深入炉膛很长,笨重、易变形卡涩,故
障率高,允许使用温度范围和作用也有限。
(二)在线的红外测温
在线进行的红外测温不能缺少远程探测器作为辅助,通常为红外探测器。
具
体在测温时,锅炉内部的煤炭在剧烈燃烧的前提下,就能生成特定浓度的二氧化碳。
受到高温带来的影响,红外辐射将会由此而产生。
红外滤波器设有红外眼的
装置,因此仅能通过二氧化碳。
对于电热性的薄膜元件来讲,红外线对此能够产
生特定的光谱感应,在此前提下判断烟气温度。
通常情况下,可以在燃烧器的特
定位置上安装检测烟温的专用元件,据此来测量烟道入口或者炉膛部位的烟气温度。
与传统模式相比来看,红外眼本身具有静止性的特征,对于机械运动涉及到
的各种故障都能予以全面的避免。
如果有必要测定烟温的偏差,那么通常都要借
助炉膛两侧的测温装置来进行。
此外,运用上述方式还能保证各个时间段的烟温
平衡,对于其中涉及到的最高烟温能实现连续监测,防止水冷壁突然出现爆裂或
者其他不良现象。
除此以外,红外线对于烟气温度也能予以精确记录,有利于保
护吹灰器并且减小了受热面。
然而此种方式也具有局限性,这是由于受飞灰颗粒
成分浓度和分布的影响、镜头污染以及复杂图象处理算法等影响,测量误差相对
较大,而被测量区域也存在很大的不确定性。
加上采光系统复杂,结焦或积灰使
镜头保养困难,从而使这类系统在炉膛烟温测量的工程实际应用中受到限制。
(三)在线的声波测温
最近几年,在线声波测温更多运用于测定炉膛温度,因地制宜实现了全过程
的测温处理。
具体来讲,声波测温运用的在线测量措施具有显著的优势,对于较
大的误差进行了避免。
因此可见,在线的声波测温体现为独特的测温优势,近些
年以来此种测温措施受到了更多的关注。
在线测温应当针对炉膛声波,上述测温
方式的前提在于已知两个测温点之间的精确距离,然后对于声波速度也要进行确
定[6]。
由此可以得知,在线的声波测温适合运用于炉膛测温,确保实现全方位的
精确测量。
此外,对于声波发生器至少需要保持在170dB的声波强度,在此基础上避免
声波衰减的误差产生。
在某些情况下,如果锅炉容量已经超出了300MW,那么
至少应当将其控制在25bar的气源压力。
在声波测温中,应当因地制宜选择特定
的配置方案,具体来讲涉及到双层或者单层的炉膛配置方式。
由此可见,如果要
顺利启动锅炉那么不能缺少在线声波测温的装置,此类测温装置也有助于减少成本,确保限制在特定的测温偏差限度内。
由于声波测温具备上述的优势,因此正
在受到更多企业的认同。
结束语
炉膛出口烟温测量有助于确保测温结论的精确性,避免过大的偏差。
现阶段
很多国内火电站还在使用传统的烟温探针用于测量锅炉炉膛出口温度。
随着科技
的发展,火电站运行的成熟,越来越多的火电站采用其他方式进行炉膛出口烟气
温度的测量。
截至目前,与烟气测温有关的各项技术措施都在获得全面改进,企
业也开始尝试运用全新的技术措施。
未来在实践中,技术人员还需要不断的摸索,对于炉膛测温的具体方式进行相应的改进。
参考文献
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