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文檔簡介
1.項目背景
1.1任務由來
為總結(jié)火電行業(yè)大型龍頭企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟先進技術、實踐經(jīng)驗和典
型模式,向中小企業(yè)推廣先進經(jīng)驗模式的循環(huán)經(jīng)濟實踐技術在“國家
質(zhì)量基礎的共性技術研究與應用”專項中的“典型產(chǎn)業(yè)鏈資源循環(huán)利
用關鍵技術標準研究”項目的課題2“重點行業(yè)循環(huán)鏈接關鍵技術標
準研究”中開展“火電行業(yè)(燃煤發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指
南”標準研究。
《火電行業(yè)(燃煤發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南》項目編
號為20182143-T-469,技術歸口單位為全國產(chǎn)品回收利用基礎與管理
標準化技術委員會,起草單位為中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會、中國標準化研究
院、中國電力企業(yè)聯(lián)合會等。
1.2立項的目的和意義
針對我國火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的先進技術、經(jīng)驗和模式,亟需
通過標準向全行業(yè)、全領域推廣的問題,根據(jù)火電行業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,
開展物料、水資源、能量及廢物高效循環(huán)利用的技術集成研究,形成
火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南標準,為火力發(fā)電企業(yè)降低能耗、減
少污染物排放、提高固體廢棄物綜合利用水平的技術依據(jù),推動火力
發(fā)電企業(yè)健康、綠色、可持續(xù)發(fā)展。
2.火電行業(yè)發(fā)展及循環(huán)經(jīng)濟績效評價現(xiàn)狀
2.1火電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放以來,中國經(jīng)濟得到了快速發(fā)展,與此同時,能源消費
總量也持續(xù)增加,2015年中國的能源消費總量43億噸標準煤[1],其
中煤炭占64%,水電、風電、核電、天然氣等清潔能源占17.9%。盡管
我國能源消費總量世界第一,但能源資源儲量卻非常有限。2014年我
國煤炭、石油、天然氣的探明儲量占世界總儲量的比例分別為12.8%、
1.1%和1.8%,我國人口占到世界總數(shù)的18.7%,因此我國煤炭、石油、
天然氣的人均儲量僅是世界平均水平的68.4%、5.9%和9.6%[2],可見,
我國嚴重缺少石油與天然氣資源,我國的石油天然氣資源僅占化石能
源的5.78%。2014年我國石油進口依存度已經(jīng)突破60%,超過了50%
的警戒線,天然氣進口依存度也高達32.7%。中國能源資源稟賦與能
源消費世界第一的特點,決定了中國以煤為主的能源格局短期內(nèi)難以
改變。燃煤發(fā)電是煤炭利用最為集中、高效、清潔的方式。
《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2017》指出,截至2016年底,全
國全口徑發(fā)電裝機容量165051萬千瓦,比上年增長8.2%,增速比上
年降低2.4個百分點?;痣娧b機容量為106094萬千瓦,占全國的64.28%,
增長5.5%,其中,煤電裝機容量94624萬千瓦、增長5.1%,占全國的
57.3%,占火電的裝機比重92.5%;全國人均裝機規(guī)模1.19千瓦,比上
年增加0.08千瓦。新增發(fā)電裝機中火電新增5048萬千瓦,較上年下
降1630萬千瓦,新增規(guī)模下降明顯。
我國各省電力結(jié)構(gòu)不均衡,火電機組主要分布在華東地區(qū)的江蘇
省、浙江省、山東省、安徽省和上海市,華北的內(nèi)蒙古、山西省和河
北省,華南地區(qū)的廣東省和華中地區(qū)的河南省、湖北省。青海、海南
和西藏火電機組容量相對較少。截至2014年底,全國有7個省份的火
電裝機容量超過5000萬千瓦,裝機容量排名前三位的是江蘇省7727
萬千瓦、山東省7203萬千瓦、廣東省6963萬千瓦。
2014年6月7日國務院以國辦發(fā)[2014]31號文印發(fā)了《能源發(fā)展
戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》,首次在政府文件中明確:提高煤電機
組準入標準,新建燃煤發(fā)電機組污染物排放接近燃氣機組排放水平。
2014年6月13日習近平同志在中央財經(jīng)領導小組第六次會議上提出:
提高煤電機組準入標準,對達不到節(jié)能減排標準的現(xiàn)役機組限期實施
改造升級。這些政策的發(fā)布對火電行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求,火
電行業(yè)必須節(jié)能降耗、降低排放、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟才能真正實現(xiàn)綠色、
低碳發(fā)展。
2.2火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀
2016年,全國6000千瓦及以上火電廠供電煤耗312克/千瓦時,
比上年降低3克/千瓦時,煤電機組的供電煤耗繼續(xù)保持世界先進水平;
在電力供應放緩以及脫硫、脫硝等環(huán)保設施大規(guī)模進行超低排放改造
的情況下,6000千瓦及以上火電廠廠用電率6.04%,比上年提高0.20
個百分點。輸電線路損失率6.47%,比上年降低0.17個百分點,處于
同類國家先進水平。全國電力煙塵排放量約為35萬噸,排放下降12.5%。
2.3火電行業(yè)標準現(xiàn)狀
目前我國現(xiàn)行火電行業(yè)相關標準以行業(yè)標準居多,主要集中在火
電廠脫硫脫硝技術、工業(yè)固廢綜合利用技術與相關裝備等方面?,F(xiàn)行
國家標準主要涉及到用于建材生產(chǎn)的利用方法和技術要求等。關于磚、
砌塊、水泥、混凝土、墻板等建筑材料的標準主要是地方標準,暫缺
系統(tǒng)的行業(yè)實踐技術和績效評標標準體系。共整理出火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)
濟發(fā)展相關標準214項,其中包括國家、地方循環(huán)經(jīng)濟相關法律法規(guī)
17項,國家、地方、行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟相關政策規(guī)劃50項,基礎通用標
準92項,固體廢棄物及副產(chǎn)物利用及處置標準41項,水處理標準13
項,余熱循環(huán)利用技術1項。
2.4火電行業(yè)發(fā)展趨勢
火電機組平均單機容量13.19萬千瓦,比上年增加0.30萬千瓦;
全國100萬千瓦級火電機組達到96臺,60萬千瓦及以上火電機組容
量所占比例達到43.4%,比上年提高0.50個百分點,大容量、高參數(shù)
的火電機組比重進一步提高。為有效控制火電廠大氣污染物排放,我
國采取了發(fā)展清潔發(fā)電技術,降低發(fā)電煤耗,淘汰落后產(chǎn)能,強化節(jié)
能減排,關停小火電機組,推進電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等一系列重要措施,
并取得了顯著成效。但我國人均裝機容量卻遠低于發(fā)達國家平均水平,
我國的能源結(jié)構(gòu)決定了在今后相當長的時間內(nèi)火電機組裝機容量還將
不斷增長。
所以,在將來相當長時期內(nèi),火電行業(yè)發(fā)展一方面需要加強電力
結(jié)構(gòu)調(diào)整,注重發(fā)展清潔能源;另一方面著重開展火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟
的發(fā)展思路,不斷開發(fā)節(jié)能降耗、污染減排及廢棄物綜合利用技術,
從而提高火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平。因此開展火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟評
價工作,可以全面評估火電企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平,為火電行業(yè)更長
遠的發(fā)展提供方向。
3主要起草過程
3.1成立標準編制工作組
2016年7月項目立項后,根據(jù)項目組、課題組統(tǒng)一安排,由中國循環(huán)
經(jīng)濟協(xié)會(以下簡稱協(xié)會)組織成立了國家標準編制起草工作組,包括中
國標準化研究院、山東省標準化研究院、中國電力企業(yè)聯(lián)合會、大唐火力
發(fā)電技術研究院、大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司、天津國投津能發(fā)電有
限公司等單位,明確工作組成員分工及計劃安排,制定編制工作總體方案
等重要事宜。
3.2確定工作計劃和標準制定原則
按照工作任務要求,工作組對任務進行了分解,制定了標準起草工作
計劃和任務分工表。
為保證標準的先進性和適用性,標準起草工作組在充分討論和研究的
基礎上,明確了以下原則:
1.系統(tǒng)性原則。以國家現(xiàn)行標準為基礎,結(jié)合調(diào)研結(jié)果梳理火電行業(yè)循
環(huán)經(jīng)濟發(fā)展相關技術目錄,系統(tǒng)分析,得出火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的途徑。
2.科學性原則。面向行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南,從火電行業(yè)的經(jīng)濟
效益、社會效益、環(huán)境效益多方面出發(fā),全面反映企業(yè)開展循環(huán)經(jīng)濟的技
術水平。
3.可行性和可操作性原則。實踐技術指南從源頭減排到固體廢棄物處理
的全生命周期反應企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的實踐技術組合,簡單實用,易于選
擇。
3.3形成標準草案
按照工作計劃要求,標準起草工作組首先收集和整理了國內(nèi)外有關研
究進展和相關標準、法規(guī)等文獻資料,掌握了有關標準現(xiàn)狀;并對我國現(xiàn)
有火電行業(yè)相關標準當中的術語,節(jié)能節(jié)水以及綜合利用技術目錄進行了
歸納和總結(jié),為標準文本的編制奠定理論基礎。2016年7月,工作組完成
了《火電行業(yè)(燃煤發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南》(草案)的編寫。
2017年3月14日和2017年9月13日召開了兩次專家研討會,邀請行
業(yè)內(nèi)相關專家對《火電行業(yè)(燃煤發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南》
國家標準草案進行討論,與會專家建議先明確標準編制的框架及如何確定
實踐技術,便于后續(xù)標準的修改完善。
3.4開展循環(huán)經(jīng)濟途徑資料整理及調(diào)研
為保證行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟途徑的合理性,中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會赴山西省、山
東省、天津市、浙江省、河北省、遼寧省等多地進行燃煤發(fā)電企業(yè)循環(huán)經(jīng)
濟現(xiàn)狀的調(diào)研工作;2018年1月,分別向大唐集團、華能集團進行了書面
調(diào)研,通過書面和現(xiàn)場收集,共收到34份數(shù)據(jù)反饋;為全面反映燃煤發(fā)電
企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟途徑的,2018年4月,分別向浙能集團、北疆電廠等進行了
書面調(diào)研,對除大型電力企業(yè)外的其他火電企業(yè)及綜合利用電廠進行資料
收集,共收到5份反饋材料。
2018年6月在中國循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會第一會議室召開了《火電行業(yè)(燃煤
發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)濟實踐技術指南》(工作組討論稿)工作會議,對標準
的框架、主要內(nèi)容的確定進行討論、修改完善,建議該標準主要圍繞提高
資源產(chǎn)出率和資源循環(huán)利用率為目標開展。
3.5形成標準征求意見稿和編制說明
經(jīng)過多次專家研討會,并根據(jù)收集材料的整理,對火電行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟
要素及循環(huán)經(jīng)濟途徑進行深入討論和研究,最終確定燃煤發(fā)電企業(yè)降低煤
耗、水耗以及提高廢棄物循環(huán)利用率的主要途徑,并形成燃煤發(fā)電企業(yè)發(fā)
展循環(huán)經(jīng)濟的時間技術組合,形成《火電行業(yè)(燃煤發(fā)電企業(yè))循環(huán)經(jīng)
濟實踐技術指南》的征求意見稿和編制說明。
4.標準的主要內(nèi)容
該標準共包括六個部分內(nèi)容:
第一部分為標準的適用范圍。本標準規(guī)定了燃煤發(fā)電企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)
展實踐技術的基本要求、循環(huán)經(jīng)濟要素、循環(huán)經(jīng)濟途徑以及實踐技術等。
適用于以煤、煤矸石、煤泥等為原料的燃煤發(fā)電企業(yè)(含企業(yè)自備發(fā)電廠)。
其他火電企業(yè)可參考。
第二部分為規(guī)范性引用文件。主要引用對本國家標準的引用必不
可少的文件,凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適
用于本文件。
第三部分為術語和定義。該標準給出了循環(huán)經(jīng)濟和實踐技術的定
義。
第四部分為基本原則。一是應運用循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理論,采用清潔
生產(chǎn)、資源綜合利用等措施構(gòu)建行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的模式。二是應符
合國家和地方相關產(chǎn)業(yè)政策,未使用國家明令禁止或淘汰的生產(chǎn)工藝
和設備,所用技術和設備應符合火電行業(yè)節(jié)能、節(jié)水等技術目錄要求。
三是污染物排放應符合國家及地方排放標準、排污許可等強制性要求,
各類重點污染物排放總量均不超過國家及地方的總量控制要求。四是
應通過產(chǎn)品流和廢物流鏈接,在生產(chǎn)單元之間進行能源梯級利用、水
資源循環(huán)利用,實現(xiàn)行業(yè)或企業(yè)內(nèi)部資源、能源最大化利用。五是應
與相關產(chǎn)業(yè)、社會進行物質(zhì)代謝循環(huán),產(chǎn)生的副產(chǎn)品(粉煤灰、脫硫
副產(chǎn)物、廢舊除塵布袋、廢舊催化劑等)應盡量符合下游企業(yè)利用標
準,積極消納社會廢棄物(煤泥、煤矸石等),形成循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。
第五部分為循環(huán)經(jīng)濟要素?;痣娦袠I(yè)循環(huán)經(jīng)濟要素主要由資源產(chǎn)
出率和資源循環(huán)利用率兩大類構(gòu)成。根據(jù)火電行業(yè)的特點,資源產(chǎn)出
率要素包括供電煤耗、單位發(fā)電量耗水量、脫除單位摩爾的硫與消耗
鈣的摩爾量(Ca/S)和單位發(fā)電量脫硝還原劑消耗量4個具體指標,
資源循環(huán)利用率要素包括機組復用水率、粉煤灰資源化利用率、脫硫
副產(chǎn)品資源化利用率、廢舊除塵布袋回收利用率、廢舊催化劑回收利
用率和廢水回收利用率6個具體指標。
第六部分為行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟途徑。主要從降低供電煤耗、降低單位
發(fā)電量耗水量、降低Ca/S摩爾比、降低單位發(fā)電量脫硝還原劑消耗量、
提高固體廢物資源循環(huán)利用率和提高廢水回收利用率等幾個方面提出
燃煤發(fā)電企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟途徑。
5.燃煤發(fā)電企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟要素
按照循環(huán)經(jīng)濟的理論,從資源產(chǎn)出率及資源循環(huán)利用率的角度出
發(fā),針對火電行業(yè)發(fā)展的特點,分析了幾類循環(huán)經(jīng)濟相關指標數(shù)據(jù),
見表1,確定燃煤發(fā)電企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟要素主要有供電煤耗、單位發(fā)
電量耗水量、脫除單位摩爾的硫與消耗鈣的摩爾量(Ca/S)、單位發(fā)
電量脫硝還原劑消耗量、機組復用水率、粉煤灰資源化利用率、脫硫
副產(chǎn)品資源化利用率、廢舊除塵布袋回收利用率、廢舊催化劑回收利
用率和廢水回收利用10個。
表1循環(huán)經(jīng)濟指標分析
電力行業(yè)(燃煤發(fā)電企循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展
循環(huán)經(jīng)濟績效評價技術導
指標類別業(yè))清潔生產(chǎn)評價指標評價指標體系
則
體系(2017年版)
主要資源產(chǎn)出率
能源產(chǎn)出率供電煤耗
能源產(chǎn)出率
資源產(chǎn)出率指標
水資源產(chǎn)出率單位發(fā)電量耗水量水資源產(chǎn)出率
建設用地產(chǎn)出率
主要廢棄物循環(huán)
工業(yè)固體廢棄物綜合利用率粉煤灰綜合利用率
利用率
資源循環(huán)利用率指一般工業(yè)固體廢
工業(yè)用水重復利用率脫硫副產(chǎn)品綜合利用率
標棄物循環(huán)利用率
規(guī)模以上企業(yè)沖
中水回用率廢水回收利用率
復用水率
5.1供電煤耗是指發(fā)電機組提供單位供電量所耗用的各種能源總
量折算的標準煤量。
5.2單位發(fā)電量耗水量是指火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)每單位發(fā)電量需要
從各種常規(guī)水資源提取的水量。
注:取水量,包括取自地表水(以凈水廠供水計量)、地下水、城鎮(zhèn)
供水工程,以及企業(yè)從市場購得的其他水或水的產(chǎn)品(如蒸汽、熱水、
地熱水等),取用城市污水的企業(yè),取水量按城市污水(一級A標)*0.65
系數(shù),外排標準*0.5系數(shù)折算。不包括企業(yè)自取的海水、苦咸水以及
取水用于生活區(qū)和外供水產(chǎn)品(如蒸汽、熱水、地熱水等)的水量。采用
直流冷卻系統(tǒng)的企業(yè)取水量不包括從江、河、湖等水體取水用于凝汽
器及其他換熱器開式冷卻并排回原水體的水量;企業(yè)從直流冷卻水(不
包括海水)系統(tǒng)中取水用做其他用途,則該部分應計入企業(yè)取水范圍。
5.3脫除單位摩爾的硫與消耗鈣的摩爾量(Ca/S)是指脫除燃煤中
單位摩爾的硫與所耗的Ca的摩爾比。
5.4單位發(fā)電量脫硝還原劑消耗量是指火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)每單位
發(fā)電量需要消耗的脫硝還原劑。
5.5機組復用水率是指全廠復用水量與全廠總用水量之比的百分
數(shù)。
5.6粉煤灰資源化利用率是指燃煤發(fā)電企業(yè)粉煤灰年資源化利用
量與年產(chǎn)生總量(包括資源化利用往年貯存量)的百分比。
5.7脫硫副產(chǎn)品資源化利用率是指燃煤發(fā)電企業(yè)脫硫副產(chǎn)品年資
源化利用量與年產(chǎn)生總量(包括資源化利用往年貯存量)的百分比。
5.8廢舊除塵布袋回收利用率是指燃煤發(fā)電企業(yè)廢舊除塵布袋實
際更換數(shù)量與到期應更換數(shù)量的百分比。
5.9廢舊催化劑回收利用率是指燃煤發(fā)電企業(yè)失活催化劑實際回
收數(shù)量與到期失活數(shù)量的百分比。
5.10廢水回收利用率是指廢水重復利用量與工業(yè)廢水產(chǎn)生量之比
的百分數(shù)。
6.燃煤發(fā)電企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟途徑
通過對燃煤發(fā)電企業(yè)相關文獻、標準的分析整理,得出燃煤發(fā)電
企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的途徑主要有:
6.1降低供電煤耗途徑
從產(chǎn)品的生命周期分析生產(chǎn)過程,宜采用新工藝、新技術,減少
生產(chǎn)過程中資源的消耗。
在燃煤發(fā)電企業(yè)設計時引進盡量采取節(jié)能工藝。
在可選擇的情況下,盡量采用先進有效的節(jié)能技術進行設備升級
改造,降低燃煤發(fā)電企業(yè)能耗。應最大限度的利用煤矸石、煤泥等,
減少煤炭資源的使用,實現(xiàn)廢棄物的資源化利用。
應采用資源、能源利用效率最大化、工業(yè)廢物利用高效化、“三廢”
產(chǎn)生最小化的節(jié)能降耗措施,實現(xiàn)廢棄物減量化和無害化。
6.2降低Ca/S摩爾比的途徑
在可選擇的情況下,盡量選取低硫煤作為燃料;
設計階段根據(jù)當?shù)厍闆r,根據(jù)經(jīng)濟和環(huán)保綜合比較,合理選取脫
硫劑;
應盡量選取有效成分純度高、細度符合要求、活性高的脫硫劑;
合理控制脫硫運行參數(shù),確保脫硫效率控制在最優(yōu)水平;
制定合理的管理制度,保證脫硫系統(tǒng)的有效運行。
6.3降低單位發(fā)電量脫硝還原劑消耗量的途徑
在可選擇的情況下,盡量選取氮氧化物生成量低的先進技術;
設計階段根據(jù)當?shù)厍闆r,根據(jù)經(jīng)濟和環(huán)保綜合比較,合理選取脫
硝還原劑;
應根據(jù)企業(yè)實際運行情況開展噴氨、流場等優(yōu)化試驗,在保證脫
硝效率的基礎上盡可能減少還原劑的消耗量。
6.4降低單位發(fā)電量耗水量途徑
燃煤發(fā)電企業(yè)應依靠科技進步采用可靠的節(jié)水新工藝、新技術和
新設備,努力降低各系統(tǒng)的用水總量;同時應積極開發(fā)廢水的重復利
用技術,改進和優(yōu)化廢水處理工藝,不斷提高復用水率和廢水回收率,
提高廢水資源化程度。
燃煤發(fā)電企業(yè)的用水設計應盡量采用節(jié)水工藝,符合DL/T5513的
相關要求。
缺少淡水資源時,濱海發(fā)電廠宜采用海水淡化工藝制取淡水;擴
建工程宜利用已建機組的排水。
燃煤發(fā)電企業(yè)水源的選擇和利用應符合GB50660、DL/T5339的相
關規(guī)定。
燃煤發(fā)電廠企業(yè)各工藝系統(tǒng)用水應滿足各自系統(tǒng)用水的水質(zhì)要求。
燃煤發(fā)電企業(yè)應按照DL/T1337建立并完善水務管理體系,實現(xiàn)全
廠用水全過程的監(jiān)督管理。
燃煤發(fā)電企業(yè)應依據(jù)DL/T606.5進行全廠水平衡試驗,通過對各
種取水、用水、耗水和排水水量及水質(zhì)的測定,評價全廠用水情況,
提出節(jié)水改進措施。
燃煤發(fā)電企業(yè)應按照GB/T31329、DL/T5046、DL5068、DL/T5513
規(guī)定要求,在設計階段考慮各種取水、用水優(yōu)化的技術和措施,配置
完備的廢水回收利用系統(tǒng),裝設完善的在線水量計量和水質(zhì)監(jiān)測儀器,
實現(xiàn)取水、用水、排水實時監(jiān)測管控。
燃煤發(fā)電企業(yè)應遵循雨污分流、梯級利用、分類處理、充分回用
的原則,因地制宜、因廠制宜地選擇成熟可靠、經(jīng)濟合理、設施便于
維護的節(jié)水技術,不能回用的廢水應處理達標后集中對外排放;排放
的水質(zhì)應符合GB8978的有關規(guī)定和地方綜合排放標準的要求。
6.5提高固體廢物資源循環(huán)
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