安徽平圩電廠調(diào)研報告
安徽淮南平圩電廠#1機組大修
調(diào)研報告
我公司為承攬600MW機組大修并提高我公司大修管理及技術(shù)水平,在201*年12月20日至12月24日派出相關(guān)人員對安徽淮南平圩電廠600MW機組的大修工作進行了前期調(diào)研。本次調(diào)研由于時間較緊,主要調(diào)查了機組檢修方面的情況及相應(yīng)管理方面的內(nèi)容,現(xiàn)將調(diào)研情況做如下匯報:
1、調(diào)研人員2、調(diào)研內(nèi)容
對哈爾濱汽輪機廠N600l70/537/537型機組的檢修作業(yè)管理等方面的情況進行了解。
3、平圩電廠及淮南電力檢修公司簡介
安徽淮南平圩發(fā)電有限責任公司一期工程于1984年9月25日破土動工,安裝的是引進技術(shù)國內(nèi)首批制造的兩臺60萬KW機組,分別于1988年、1993年投產(chǎn)運營。二期工程正在進行168調(diào)試階段。目前全公司在冊職工2087人。
淮南電力檢修公司成立于1992年,其前身隸屬于原淮南發(fā)電總廠。檢修公司現(xiàn)有職工近千人,其中在崗在編的全民固定身份職工有820多人,平均年齡36.2歲次。檢修公司現(xiàn)擁有三個子公司和二個項目部,即:淮南淮電電力監(jiān)理公司、深圳淮電檢修公司,秦山淮電檢修公司;二個項目部:阜陽華潤項目部、福建寧德項目部。公司設(shè)有安全生產(chǎn)部、經(jīng)營策劃部、財務(wù)部、人事勞動部、綜合部、企業(yè)文化部等職能管理部門。根據(jù)所服務(wù)的發(fā)電企業(yè)特點,公司設(shè)立了儀控部、機械一部、機械二部、電氣部、機械三部、檢修服務(wù)部、機修部等七個二級檢修分部。與我廠不同的是淮電檢修取消了輸煤和除灰兩個分部,其職能并入相應(yīng)的機械部,在人員短缺的情況下有效的整合了人力資源。淮南電力檢修公司是國內(nèi)最早開發(fā)電力檢修市場,且是國內(nèi)唯一一家在我國二大核電站擁有固定檢修基地的大型專業(yè)化檢修公司。1993年首次投標并中標大亞灣核電站常規(guī)島維護檢修,201*年中標秦山二期2×650MWW常規(guī)島機組維護檢修、201*年中標阜陽華潤2×600MW、大唐寧德2×600MW火電機組日常維護工程;措姍z修公司大力推行標準化檢修模式,實行按程序貫標檢修,通過了國內(nèi)及英國QAIC國際認證公司ISO9001-201*質(zhì)量體系認證,認證范圍為100萬千瓦機及以下機發(fā)電組主、輔設(shè)備的檢修、安裝、調(diào)試和服務(wù)。
4、本次大修情況簡介
1)人員情況:本次#1機組大修以鍋爐管排更換工作為主線,汽輪機本體除#2低壓缸外其余全部解體大修。本次檢修計劃工期45天,目標工期44天。本次檢修共投入人力1000余人(其中包括為大修服務(wù)的人員)。其中正式員工750余人,人員平均年齡36歲,實習生157人(合同工與檢修公司簽),技工80余人(與勞務(wù)公司簽)。在調(diào)研中,給我們的最大感觸是淮電檢修公司在人力資源的配備使用上有獨到之處,第一:人員組成由三部分,正式工、技工、合同工。其中技工大部分人員在淮電檢修公司已有10多年的電力檢修經(jīng)驗,有的人員已擔當起班長、技術(shù)員職務(wù),享受正式工班長、技術(shù)員同等待遇,但是工資最高201*元,不屬于淮電在冊人員。第二:非正式人員素質(zhì)較高,其中絕大部分為大專院校畢業(yè)生,在校學習期間即與淮電簽訂意向書,畢業(yè)前一年在淮電實習,淮電建立人員檔案,合格者畢業(yè)時正式留用。本次#1機組檢修安徽電氣工程技術(shù)學院的157名實習學生,這批學生分在分公司7個部門的各個班組進行為期七個月的實習,到實習期滿,公司將根據(jù)他們的實習情況正式選擇錄入。第三:非正式人員工作積極性較高,因為通過自身努力,個人有一定的發(fā)展空間,待遇能夠相應(yīng)提高。
2)文明生產(chǎn)情況:由于淮電檢修開展標準化作業(yè)較早,文明生產(chǎn)情況好于我廠。在淮電我們感受到,無論在何時、何地,淮電工作人員始終保持著"一次把事情做好"的工作理念,形成了"程序至上,鑄造精品"的工作作風。我們特意參觀了鍋爐零米、汽機零米、13.7米、檢修班組檢修間、灰泵房等檢修場地,每到一處檢修場地均是設(shè)備零部件擺放整齊,場所整潔。(如圖)
3)作業(yè)文件執(zhí)行情況:淮電檢修從檢修的前期資料準備、檢修中的文件執(zhí)行、后期的總結(jié)都有著一整套成熟的管理經(jīng)驗。檢修文件涉及安全、質(zhì)量的方方面面,大修前一周進行安全防護、檢修計劃、任務(wù)、工作程序、質(zhì)量保證等方面培訓,并通過各專業(yè)知識考核,保證使每個參與工作的員工在走進現(xiàn)場之前心中做到5個明白,即:(1)明白工期(2)明白工作內(nèi)容(3)明白工作所需的聯(lián)系人,接口對象和配合單位。(4)明白檢修設(shè)備的質(zhì)量標準、驗收標準、檢修程序、質(zhì)量計劃。(5)明白備品備件,專用工具情況。
4)大修組織情況:淮電的大修組織方法與我廠有很大不同,他們對職工的要求不求大而全,而是精通某項工作,給我們的印象就是要求工人做專家級工人。具體做法是大修時進行分組作業(yè),各組有固定人員組成,大修期間只從事本組工作,就如又形成了一個個相對獨立小班組在進行運轉(zhuǎn)。例如,汽機本體班分成四個作業(yè)組:即高壓組、中壓組、低壓組和小機發(fā)電機組,水泵班按大泵、小泵分組等等。這樣做的好處是大修期間同臺設(shè)備檢修人員固定,減少了工作接口不好帶來的檢修問題,同時工作人員相對專業(yè)性提高,增強了處理問題的能力。它的缺點是給大修上層組織管理工作帶來了一定的困難,例如每組成員的技能結(jié)構(gòu)要求合理,人力的分配要求合適到位,工期安排要滿足要求等等。他們對于解決汽輪機本體大修工期短的解決辦法是進行連班作業(yè),由工作組長安排加班時間,一般每天下午要連班到晚上6、7點鐘,最長8點多鐘,中間不吃完飯。這樣做的目的是白天集中精力工作,晚上好好休息,提高白天工時利用率,避免夜班作業(yè)帶來的風險。他們這樣做也很好地完成了機組的大修任務(wù)。
5、淮電檢修管理情況簡介
1)技術(shù)管理:淮電的檢修管理全部施行程序化管理,他們通過在大亞灣核電站維護引進西方國家通用的管理手段。程序的制定是根據(jù)有關(guān)文件及多年來的經(jīng)驗總結(jié),對檢修工藝、管理技術(shù)作程序化具體規(guī)定。它對任何一個崗位的責任,資格和授權(quán),包括聯(lián)絡(luò)渠道,即向誰報告,從何處取得支持,有誰負責都有明確無誤地說明,這使得人們?nèi)菀缀鲆暥д`的地方得到避免。程序的執(zhí)行是通過質(zhì)量計劃來控制的。在質(zhì)量計劃中按檢修順序規(guī)定了每一步檢修步驟所用的程序。質(zhì)量計劃中設(shè)有見證點W點,停工待檢點H點,獨立檢查驗證點QC點及自檢點和QA點。對檢修質(zhì)量計劃中設(shè)立的所有驗證點,工作人員必須得到相關(guān)人員的驗證后才能進行下一步工序。每一步工序都應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的檢修程序工作。
2)質(zhì)量控制:檢修過程中要求工作人員必須隨時攜帶質(zhì)量計劃,檢修規(guī)程,按工序逐項進行檢修,及時填寫技術(shù)數(shù)據(jù)和鑒證點。在每項工作活動中發(fā)現(xiàn)與特性文件或程序方面有任何疑問,偏差或缺陷及對系統(tǒng),部件的質(zhì)量,安全或可用率有影響的異常項都作為不符合項管理,要求及時填寫不符合項報告,由相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員提出處理措施經(jīng)業(yè)主批準后,按處理意見進行施工處理。
3)工器具管理:根據(jù)市場化運作需求,淮電檢修公司整合集中了檢修工器具資源,對各檢修部原來自己保存的量具及工器具全部收歸檢修公司統(tǒng)一管理,各檢修部自己只留常用工具、量具。檢修工器具庫房實行24小時值班制度,從而即保證了生產(chǎn)使用的要求,也較好地滿足了外部機組檢修的需要,節(jié)約了資金。4)公司經(jīng)營:淮電檢修公司的經(jīng)營理念是“做細、做精”,通過十幾年良好的信譽,優(yōu)質(zhì)的檢修質(zhì)量,成功的進入了核電企業(yè)的維護、檢修市場,很少去參與火電廠機組的檢修,監(jiān)理公司201*年只留下了盤山電廠#3機組大修的監(jiān)理項目,其他的監(jiān)理項目全部推掉。項目部正式職工配置不超過30人,其他人員由技工或合同工補充。在獎金分配方面,對外檢修或項目部維護中增加的項目的工時所得費用公司扣除稅金和管理費后,直接兌現(xiàn)給工作成員,調(diào)動職工的積極性。
5)人力培訓:淮電公司施行三級培訓網(wǎng)絡(luò):即公司、部門、班組。公司人事勞動部設(shè)有專人負責全公司培訓工作;部門設(shè)有培訓員崗位、班組設(shè)有兼職培訓員崗位。
6、對我公司發(fā)展的幾點建議:
1)首先應(yīng)該在規(guī)范檢修方面加強管理,提高檢修質(zhì)量,強調(diào)文明生產(chǎn),最大限度的適應(yīng)新廠的各項管理。
2)其次我公司應(yīng)注重質(zhì)量,注重大機組的檢修,適當放棄小機組的檢修,多參與600MW以上甚至百萬以上機組檢修、維護,才能使我公司進入良性循環(huán)的發(fā)展軌道。3)現(xiàn)在我們國家正在引進國外最先進的第三代百萬千瓦級核電技術(shù)。據(jù)核電新聞網(wǎng)報道,201*年12月16日國家發(fā)改委宣布,中國將引進西屋電氣的AP1000核電技術(shù)。,在廣東陽江和浙江三門4臺百萬千瓦核電站的核島工程建設(shè)也將進入實質(zhì)性的階段。所以我們應(yīng)盡快引進核電檢修管理中的計劃、安全、質(zhì)量、成本與環(huán)保等重要管理模式,使我公司能夠進入核電檢修市場。引進方法有兩條:第一為直接移植成套成熟檢修管理體系,聘請專家進行策劃并進行跟蹤指導,力爭在一兩年內(nèi)為我吸收。它的優(yōu)點是見效快,細節(jié)問題不會被忽視。缺點是費用可能較高。第二為我公司派人到具有先進管理經(jīng)驗的廠家學習,由我廠人員策劃實施。優(yōu)點是節(jié)省費用,缺點我們沒有參與過核電檢修管理體系編寫,也沒有現(xiàn)成的國外體系參考,自己是建立起來的體系有可能不完善,實施起來不容易執(zhí)行。
4)公司應(yīng)該加強員工業(yè)務(wù)素質(zhì)教育。包括職業(yè)技能、商務(wù)禮儀、社交禮儀、企業(yè)認同的教育,使公司員工在樹立企業(yè)形象上在提高一個檔次。
5)改進培訓形式,加強職工技能培訓。在電子媒介已經(jīng)普及的今天,我們應(yīng)當改進現(xiàn)有培訓形式,大小修時利用數(shù)碼相機將檢修設(shè)備的檢修方法記錄下來,再制作成幻燈片形式的培訓教材,可以比較直觀的進行培訓,便于工人理解掌握。
二六年十二月二十五日
擴展閱讀:平圩電廠先進控制系統(tǒng)介紹
摘要:利用改進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和MPC控制理論,建立電廠鍋爐燃燒的動態(tài)優(yōu)化控制模型,用于實時優(yōu)化有關(guān)參數(shù),閉環(huán)動態(tài)控制鍋爐的燃燒過程,改善鍋爐燃燒狀況,達到提高鍋爐燃燒效率、減少污染物排放的目的。
一、引言
燃煤發(fā)電廠在生產(chǎn)電力的同時,消耗了大量寶貴的煤炭資源,排放了大量的污染物,因此,節(jié)能、降耗和減排是發(fā)電企業(yè)面臨的一大課題。
全廠的優(yōu)化控制建立在單臺機組優(yōu)化控制的基礎(chǔ)上,在火電發(fā)電成本中,燃料費用一般要占70%以上。因此,通過優(yōu)化控制,提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的運行水平對機組的節(jié)能降耗和減排具有十分重要意義。
鍋爐燃燒是個復(fù)雜的物理化學過程,涉及到燃燒學、熱力學、傳熱學、流體力學等多個學科。鍋爐燃燒狀況除受到有關(guān)調(diào)整控制參數(shù)影響外,還要受到機組負荷、媒質(zhì)、環(huán)境溫度等隨機因素影響,是典型的多輸入、多輸出、非線性、大延時的復(fù)雜系統(tǒng),不容易建立機理控制模型。
傳統(tǒng)的DCS控制基于PID控制器,PID控制器使用方便、運行安全可靠,但也有它的致命弱點,很難處理好以下問題:
輸入和輸出的多變量之間的關(guān)系,特別是輸入與輸入或輸出與輸出有相互影響的耦合關(guān)系時。
變量的延遲和非線性。
控制品質(zhì),總是一個在震蕩過程中逐步穩(wěn)定的過程,如果工作區(qū)域較大,控制震蕩幅度可能有一定的難度。
同時滿足其他多個條件的限制。本文利用改進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和多變量預(yù)測性控制技術(shù),針對安徽淮南平圩發(fā)電公司2號600MW機組,建立了以鍋爐效率、NOx和機組熱耗為優(yōu)化控制目標的模型,并與DCS系統(tǒng)充分柔性耦合,實現(xiàn)在線滾動優(yōu)化和實時閉環(huán)控制,連續(xù)尋找鍋爐燃燒的最優(yōu)點,并據(jù)此同時調(diào)整多個相關(guān)參數(shù),實現(xiàn)參數(shù)合理匹配,以達到優(yōu)化和控制機組經(jīng)濟運行的目的。
二、原理簡述
模型預(yù)測控制算法包括三個關(guān)鍵的技術(shù)問題,即過程模型、非線性優(yōu)化和自適應(yīng)算法。只有在這個幾個方面都提供優(yōu)秀的解決方案,才可能使整個控制算法達到良好的性能。用于在線優(yōu)化的對象模型是模型預(yù)測算法的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)辨識方法取線性時不變的離散參數(shù)化模型來建立過程模型,模型結(jié)構(gòu)確定后,采用最小二乘法或極值法來計算模型參數(shù)。過程的非線性特性的影響通過在線周期性更新校正模型參數(shù)來補償,或者由分布在工作區(qū)域的一組局部線性模型來表示。然而當操作條件或擾動引起過程從線性化工作點漂移時,基于線性模型的控制器的控制性能可能產(chǎn)生很大的偏離,此時一個包容對象所有工作區(qū)域的非線性模型對設(shè)計控制器應(yīng)該更加有利,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)就可以解決這一問題。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中研究最深入、應(yīng)用最為廣泛的一種模型,但在實際應(yīng)用過程中,BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在訓練速度慢,對劣質(zhì)樣本的抗干擾能力弱,在線糾正速度慢等問題。針對這些實際問題,我們對這些算法進行了多項重要改進。包括對訓練樣本進行自適應(yīng)聚類,以聚類中心來代表一個區(qū)域的樣本。采用了馬夸特全局收斂的訓練算法,極大的提高了訓練速度,提高了在線采集樣本糾正模型的能力。
目標函數(shù)反映優(yōu)化控制對象的經(jīng)濟指標,目標函數(shù)的求解一般是在某些約束條件(包括以對象模型為約束條件的等式方程)限制下求解極值,一般描述為:
f,gi均為非線性函數(shù),這是典型的n維m個約束的非線性最優(yōu)化問題。
由于在復(fù)雜實際環(huán)境中,f,gi的導數(shù)均不容易獲得,所以針對這個問題沒有特別有效的快速算法。而滾動優(yōu)化需要在線計算,所以每次計算都有時間上的約束。傳統(tǒng)數(shù)值算法很難解決這個問題。我們采用了基于遺傳算法的非線性最優(yōu)化算法來解決這個問題。它是通過既定規(guī)則的隨機搜索進行優(yōu)化,通過仿真進化過程的重組、突變、和選擇找到新的搜索點,它們的目標函數(shù)平均值要比它們的祖先更優(yōu)。由于仿真進化的進程可以隨時終止,這樣可以方便的通過調(diào)整參數(shù)來控制計算時間與尋優(yōu)質(zhì)量之間的折中。
由于遺傳算法的穩(wěn)定性較差,很難保證每次求解都能獲得較滿意的效果,這是實際應(yīng)用中比較突出的困難。針對這一特點,結(jié)合模型預(yù)測控制需要不斷進行滾動優(yōu)化的特征,實現(xiàn)了不但在單次優(yōu)化中使用仿真進化計算,而且在多次滾動優(yōu)化間保留較優(yōu)種群,作為下一次計算的起點,極大的減少了計算量,提高了單次優(yōu)化結(jié)果的質(zhì)量。模型控制算法采用二次在線滾動優(yōu)化性能指標和反饋校正的策略,來克服受控對象建模誤差和結(jié)構(gòu)、參數(shù)與環(huán)境等不確定性因素的影響,有效彌補了傳統(tǒng)控制算法對復(fù)雜受控對象控制效果很差的問題。模型預(yù)測算法包括以下三個主要特征:
預(yù)測模型:采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為模型預(yù)測控制的基礎(chǔ)模型,模型適用性強,訓練速度快,而且不需要對過程機理給出準確的數(shù)學描述。
反饋校正:由于存在非線性時變、測量儀表漂移、模型失配和外界環(huán)境干擾等不確定性因素,使基于模型的預(yù)測不可能與實際完全相符。針對以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為內(nèi)部模型的算法體系,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在線訓練的特點把有偏差的數(shù)據(jù)送入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓練,從而減小模型預(yù)測偏差。
滾動優(yōu)化:采用滾動式的有限時域優(yōu)化策略。優(yōu)化策略不是一次離線完成的,而是反復(fù)在線進行的,即在每一采樣時刻,優(yōu)化性能指標只涉及從該時刻起到未來的有限時間段,而到下一個采樣時刻,這一優(yōu)化時段會同時向前推移。不同時刻優(yōu)化性能指標的形式是相同的,但其包含的時間區(qū)域是不同的。
三、項目實施
安徽淮南平圩電廠鍋爐是引進美國的CE公司技術(shù),由哈爾濱鍋爐廠制造的國產(chǎn)第二臺201*T/H鍋爐,為單爐膛、單汽包、強制循環(huán)懸吊式,制粉系統(tǒng)為正壓直吹式。汽輪發(fā)電機是引進Westinghouse公司制造技術(shù)由哈爾濱汽輪機廠及哈爾濱電機廠制造提供的,儀表控制系統(tǒng)經(jīng)過改造后采用了上海Foxboro公司的I/A分散控制系統(tǒng)。
利用上述理論基礎(chǔ),開發(fā)了系統(tǒng)平臺,建立鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)模型。將過程變量分為三類:優(yōu)化控制目標(CV)、可操作變量(MV)和擾動變量(DV),根據(jù)確定的優(yōu)化控制目標(鍋爐效率、NOx、機組熱耗),同時考慮DV(負荷、設(shè)備狀況、媒質(zhì)、環(huán)境溫度和濕度等)的影響,協(xié)調(diào)和調(diào)整MV(蒸汽壓力、蒸汽溫度、氧量、燃燒器擺角、爐膛風箱壓差、各層磨煤機出力和相應(yīng)的二次風量等)。數(shù)據(jù)樣本有兩部分數(shù)據(jù)組成,一是近半年的機組運行歷史數(shù)據(jù),二是按一定規(guī)則專門設(shè)計了240組動態(tài)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)調(diào)整試驗獲得的數(shù)據(jù),將這兩部分數(shù)據(jù)組合起來,經(jīng)過分析篩選,形成培訓模型的初始數(shù)據(jù)樣本,建立優(yōu)化控制模型,并進行仿真驗證后實施對鍋爐燃燒的在線優(yōu)化和實時動態(tài)控制。優(yōu)化器實時尋找當前鍋爐運行的最佳狀態(tài),并將參數(shù)組合指令傳遞給動態(tài)控制器,動態(tài)控制器實時調(diào)整可操作變量,使得鍋爐的實際運行點逼近或達到這個最佳的狀態(tài)。鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于在線運行,實現(xiàn)閉環(huán)動態(tài)控制,與I/A系統(tǒng)充分耦合。優(yōu)化控制器通過DCS系統(tǒng)的OMF接口,實時讀取機組運行參數(shù),經(jīng)過自適應(yīng)尋優(yōu)計算后返回DCS,并作用于有關(guān)控制回路,對給定值進行動態(tài)整定。系統(tǒng)設(shè)置了通訊狀態(tài)檢測和數(shù)值變化范圍與速度限制等安全措施,使優(yōu)化控制系統(tǒng)可以無擾投切,確保運行穩(wěn)定可靠。
鍋爐效率按國家標準GB10184-88《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》,采用反平衡法計算,機組熱耗根據(jù)主、再熱蒸汽參數(shù)和兩級高壓加熱器參數(shù)進行實時計算,NOx有專門測量裝置。優(yōu)化控制系統(tǒng)每15秒輸出一次控制指令,優(yōu)化器每30分鐘進行一次自動尋優(yōu),模型每2個小時進行一次自動調(diào)整。這些參數(shù)可根據(jù)機組的實際運行狀況進行設(shè)置,以獲得好的優(yōu)化控制效果。
四、結(jié)果分析
優(yōu)化控制系統(tǒng)投運一年多來運行穩(wěn)定,做了多次投入與切除試驗,典型的結(jié)果數(shù)據(jù)如下圖,圖中BLR_EFF、W_TOTAL、NOx_M、W_UNIT_PWR分別為鍋爐效率、送、引風機總能耗、NOx濃度和負荷。通過多個不同工況下類似試驗數(shù)據(jù)分析對比,優(yōu)化控制結(jié)果為:鍋爐效率提高0.339百分點,送、引風機能耗降低316.3KW,NOx排放減少19.1%。
另外,將優(yōu)化控制系統(tǒng)投運前半年和投運后半年有關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析對比,也得到了上述類似的結(jié)果。
五、結(jié)束語
基于改進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和多變量預(yù)測控制算法建立的優(yōu)化控制系統(tǒng)與DCS充分耦合,實現(xiàn)了對鍋爐燃燒的在線優(yōu)化和實時動態(tài)閉環(huán)控制,優(yōu)化了鍋爐的風煤配比以及各個部分風量間的分配,并能按照優(yōu)化指令進行精確控制,改變了鍋爐內(nèi)火焰中心位置和溫度場的分布,明顯地改善了鍋爐的燃燒狀況,提高了鍋爐燃燒效率,降低了污染物排放,節(jié)省了廠用電,提高了自動化運行水平,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會環(huán)保效益。
六、參考文獻
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