JPH0263124B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0263124B2 JPH0263124B2 JP57158020A JP15802082A JPH0263124B2 JP H0263124 B2 JPH0263124 B2 JP H0263124B2 JP 57158020 A JP57158020 A JP 57158020A JP 15802082 A JP15802082 A JP 15802082A JP H0263124 B2 JPH0263124 B2 JP H0263124B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- burners
- stage
- cut
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/08—Disposition of burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃焼方法に係り、特に低負荷時であつ
ても排ガス中の窒素酸化物（以下、NOxと称す
る）の増加を伴なうことのないボイラ装置等の運
転方法に関するものである。
ても排ガス中の窒素酸化物（以下、NOxと称す
る）の増加を伴なうことのないボイラ装置等の運
転方法に関するものである。
NOxは光化学オキシダントの原因物質の１つ
とされているため、近年、その発生を効果的に抑
制する燃焼法の開発が要望されている。このよう
な目的に沿つた燃焼法として、(1)排ガス再循環
法、(2)水噴射法、(3)二段燃焼法および(4)脱硝燃焼
法が知られているが、この内、NOx低減効果お
よび運転性等に優れた二段燃焼法が特に注目され
ている。
とされているため、近年、その発生を効果的に抑
制する燃焼法の開発が要望されている。このよう
な目的に沿つた燃焼法として、(1)排ガス再循環
法、(2)水噴射法、(3)二段燃焼法および(4)脱硝燃焼
法が知られているが、この内、NOx低減効果お
よび運転性等に優れた二段燃焼法が特に注目され
ている。
従来の二段燃焼法に適用される装置は、第１図
および第２図に示す通り、火炉１の前側壁におい
て下方から上方へ向けて順次設けられた下段バー
ナ３、中段バーナ４および上段バーナ５と、上段
バーナ５の上方に設けられた前側アフタエア口６
と、火炉１の後側壁に設けられた後側アフタエア
口７と、火炉１の下部に設けられた排ガス調整用
のホツパ口２とから主として構成されている。
および第２図に示す通り、火炉１の前側壁におい
て下方から上方へ向けて順次設けられた下段バー
ナ３、中段バーナ４および上段バーナ５と、上段
バーナ５の上方に設けられた前側アフタエア口６
と、火炉１の後側壁に設けられた後側アフタエア
口７と、火炉１の下部に設けられた排ガス調整用
のホツパ口２とから主として構成されている。
上記構成において、バーナ部では空気比（実際
に供給する空気量／理論的に必要な空気量）が、
例えば下段バーナ３では0.8〜1.0、中段バーナ４
では0.6〜0.8、上段バーナ５では0.4〜0.6に設定
され、このような条件下で燃焼が行なわれる。こ
の場合、相対的に空気の多い下段バーナ３および
中段バーナ４の燃焼領域で発生したNOxは、燃
料が過剰下にある上段バーナ５の燃焼領域で発生
する・CN、NH2および・NH等の還元ラジカル
と接触してN2に還元され、これにより低NOx化
が達成される。なお、上記燃焼ガス中には未燃物
が多量に含まれているが、これをそのまま排出す
ることは環境保全上および熱効率上好ましくない
ので、アフタエア口６および７から空気を供給す
ることにより未燃物の完全燃焼化が図られてい
る。上記完全燃焼後の高温排ガス８は火炉１上部
の煙道を通り、必要により設けられる熱交換器
（図示省略）で熱回収された後大気中へ排出され、
一方、各燃焼により発生する熱はボイラ給水の蒸
発用熱源として利用されている。
に供給する空気量／理論的に必要な空気量）が、
例えば下段バーナ３では0.8〜1.0、中段バーナ４
では0.6〜0.8、上段バーナ５では0.4〜0.6に設定
され、このような条件下で燃焼が行なわれる。こ
の場合、相対的に空気の多い下段バーナ３および
中段バーナ４の燃焼領域で発生したNOxは、燃
料が過剰下にある上段バーナ５の燃焼領域で発生
する・CN、NH2および・NH等の還元ラジカル
と接触してN2に還元され、これにより低NOx化
が達成される。なお、上記燃焼ガス中には未燃物
が多量に含まれているが、これをそのまま排出す
ることは環境保全上および熱効率上好ましくない
ので、アフタエア口６および７から空気を供給す
ることにより未燃物の完全燃焼化が図られてい
る。上記完全燃焼後の高温排ガス８は火炉１上部
の煙道を通り、必要により設けられる熱交換器
（図示省略）で熱回収された後大気中へ排出され、
一方、各燃焼により発生する熱はボイラ給水の蒸
発用熱源として利用されている。
従来の燃焼装置では、上記のように良好な燃焼
と低NOx化が達成されるが、このような効果は、
全負荷または定格負荷運転時に得られるものであ
つて、低負荷または部分負荷運転時には必らずし
も得られない。すなわち、低負荷時の運転は、従
来、バーナスロート部を通過する物質の流速を負
荷に応じて全バーナにわたり一斉に低下させて行
われているが、この方法によるときは上段バーナ
で形成される還元炎の軸方向速度が低下するの
で、該還元炎と火炉１の下方で発生するNOx含
有燃焼ガスとの混合が不充分となり、NOxの還
元が充分に行われないという欠点がある。
と低NOx化が達成されるが、このような効果は、
全負荷または定格負荷運転時に得られるものであ
つて、低負荷または部分負荷運転時には必らずし
も得られない。すなわち、低負荷時の運転は、従
来、バーナスロート部を通過する物質の流速を負
荷に応じて全バーナにわたり一斉に低下させて行
われているが、この方法によるときは上段バーナ
で形成される還元炎の軸方向速度が低下するの
で、該還元炎と火炉１の下方で発生するNOx含
有燃焼ガスとの混合が不充分となり、NOxの還
元が充分に行われないという欠点がある。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をな
くし、排ガス中のNOx増加を伴なうことなく、
燃料供給量の低下、すなわち負荷低下に応じた燃
焼を可能とする多段バーナの燃焼方法を提供する
ことにある。
くし、排ガス中のNOx増加を伴なうことなく、
燃料供給量の低下、すなわち負荷低下に応じた燃
焼を可能とする多段バーナの燃焼方法を提供する
ことにある。
本発明者らは、低負荷時であつても、バーナス
ロート部での流速低下を来すことなく、従つて上
記の欠点のない運転方法について検討した結果、
バーナを負荷に応じてカツトすることが有効であ
ること、また、該カツトに当り、隣接バーナの火
炎干渉を避けるようにバーナカツトを行うこと
が、火炎長の短縮化と煤じん発生の減少化にとつ
て好ましいことを見出した。
ロート部での流速低下を来すことなく、従つて上
記の欠点のない運転方法について検討した結果、
バーナを負荷に応じてカツトすることが有効であ
ること、また、該カツトに当り、隣接バーナの火
炎干渉を避けるようにバーナカツトを行うこと
が、火炎長の短縮化と煤じん発生の減少化にとつ
て好ましいことを見出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもの
で、多段バーナとその上方にアフタエア口とを備
えた燃焼装置において、燃料供給量（負荷）を変
化させて燃焼させる方法において、負荷低下（部
分負荷）に応じて、下段バーナと上段バーナを除
く中段部バーナの内、上段バーナに近い段のバー
ナから下方へ向けて順次カツトして燃焼させ、さ
らに負荷低下する場合には、該負荷に応じて下段
バーナと上段バーナの内、両端部バーナに隣接す
るバーナとそれらの内側のバーナを左右のバラン
スを勘案して順次カツトすることを特徴とする。
で、多段バーナとその上方にアフタエア口とを備
えた燃焼装置において、燃料供給量（負荷）を変
化させて燃焼させる方法において、負荷低下（部
分負荷）に応じて、下段バーナと上段バーナを除
く中段部バーナの内、上段バーナに近い段のバー
ナから下方へ向けて順次カツトして燃焼させ、さ
らに負荷低下する場合には、該負荷に応じて下段
バーナと上段バーナの内、両端部バーナに隣接す
るバーナとそれらの内側のバーナを左右のバラン
スを勘案して順次カツトすることを特徴とする。
上記中段部のバーナ（主バーナ）は通常、１段
のみから構成されているが、２段またはそれ以上
設けてもよい。２段以上設けられる場合には、本
発明に従い、負荷低下（部分負荷）に応じて上段
バーナに近い段のバーナから順次カツトすること
が好ましい。
のみから構成されているが、２段またはそれ以上
設けてもよい。２段以上設けられる場合には、本
発明に従い、負荷低下（部分負荷）に応じて上段
バーナに近い段のバーナから順次カツトすること
が好ましい。
下段バーナと上段バーナのカツトは、ボイラ水
平方向のバランス上可及的均一に行うことが望ま
しいが、上記列数が偶数の場合には、２列おき、
またはこれと１列おきとの混合カツトとしてもよ
い。この程度の不均一カツトは、本発明の本質に
とつて特に問題となることはない。
平方向のバランス上可及的均一に行うことが望ま
しいが、上記列数が偶数の場合には、２列おき、
またはこれと１列おきとの混合カツトとしてもよ
い。この程度の不均一カツトは、本発明の本質に
とつて特に問題となることはない。
本発明において、下段バーナと上段バーナの両
端部バーナをカツトしない理由は、該両端部バー
ナに近接する火炉壁面近傍には未燃物が濃縮され
易いので、その濃縮を制限するためである。
端部バーナをカツトしない理由は、該両端部バー
ナに近接する火炉壁面近傍には未燃物が濃縮され
易いので、その濃縮を制限するためである。
上記バーナのカツトは、これを可能とする公知
の任意方法により行い得るが、特に各段バーナお
よびアフタエア口にそれぞれ独立した空気流量調
節用のダンパとこれに続く風箱とを設け、中段部
バーナのカツト時には、該バーナが燃損しない程
度まで対応するダンパを絞つてカツト状態とする
ことが望ましい。
の任意方法により行い得るが、特に各段バーナお
よびアフタエア口にそれぞれ独立した空気流量調
節用のダンパとこれに続く風箱とを設け、中段部
バーナのカツト時には、該バーナが燃損しない程
度まで対応するダンパを絞つてカツト状態とする
ことが望ましい。
以下、図面に示す実施例により本発明をさらに
詳しく説明する。
詳しく説明する。
実施例 １
第３図および第４図は、本発明が適用される燃
焼装置の一例を示すもので、この装置は、第１図
および第２図に示す装置の符号１〜８とそれらの
説明が同様に参照される部分と、下段バーナ３、
中段バーナ４、上段バーナ５、前側アフタエア口
６および後側アフタエア口７の外側にそれぞれ独
立して設けられた下段風箱９、中段風箱１０、上
段風箱１１、前側アフタエア風箱１２および後側
アフタエア風箱１３とから主に構成される。な
お、上記の各風箱９〜１２の上流側には、それぞ
れに独立の空気流量調節用ダンパ（図示省略）が
設けられる。
焼装置の一例を示すもので、この装置は、第１図
および第２図に示す装置の符号１〜８とそれらの
説明が同様に参照される部分と、下段バーナ３、
中段バーナ４、上段バーナ５、前側アフタエア口
６および後側アフタエア口７の外側にそれぞれ独
立して設けられた下段風箱９、中段風箱１０、上
段風箱１１、前側アフタエア風箱１２および後側
アフタエア風箱１３とから主に構成される。な
お、上記の各風箱９〜１２の上流側には、それぞ
れに独立の空気流量調節用ダンパ（図示省略）が
設けられる。
上記構成の装置において、中段バーナ４をこれ
に対応するダンパを絞ることによつて、第５図に
黒丸で表示したバーナ４０をカツトしたところ、
定格に対し約1/2の負荷運転となつた。その際稼
動下にある下段バーナ３と上段バーナ５の各スロ
ート部における流速は低下しないので、下段バー
ナ３で発生するNOx含有燃料ガスと上段バーナ
５で形成される還元炎との混合は良好となり、そ
の結果、従来問題であつたNOxの還元不充分が
改善された。また、下段バーナ３の火炎と上段バ
ーナ５の火炎は、ともに隣合う段のバーナ火炎と
干渉することがなくなるので、煤じんの発生が減
少した。
に対応するダンパを絞ることによつて、第５図に
黒丸で表示したバーナ４０をカツトしたところ、
定格に対し約1/2の負荷運転となつた。その際稼
動下にある下段バーナ３と上段バーナ５の各スロ
ート部における流速は低下しないので、下段バー
ナ３で発生するNOx含有燃料ガスと上段バーナ
５で形成される還元炎との混合は良好となり、そ
の結果、従来問題であつたNOxの還元不充分が
改善された。また、下段バーナ３の火炎と上段バ
ーナ５の火炎は、ともに隣合う段のバーナ火炎と
干渉することがなくなるので、煤じんの発生が減
少した。
実施例 ２
下段バーナ３と上段バーナ５の内、それぞれ両
端部バーナに隣合うバーナを第６図の黒丸で表示
したバーナ３０および５０のごとく追加カツトす
る以外は実施例１と同様にしてバーナをカツトし
た。
端部バーナに隣合うバーナを第６図の黒丸で表示
したバーナ３０および５０のごとく追加カツトす
る以外は実施例１と同様にしてバーナをカツトし
た。
上記のカツトにより、ボイラ水平方向の負荷バ
ランスを維持しながら定格に対し約1/4の負荷運
転が達成された。
ランスを維持しながら定格に対し約1/4の負荷運
転が達成された。
本実施例によれば、実施例１と同様なNOx低
減化効果と煤じん発生の減少が達成される上、下
段バーナと上段バーナでは、それぞれの段内で隣
接バーナ間の火炎干渉が少なくなるので、煤じん
発生がより一層減少する。
減化効果と煤じん発生の減少が達成される上、下
段バーナと上段バーナでは、それぞれの段内で隣
接バーナ間の火炎干渉が少なくなるので、煤じん
発生がより一層減少する。
実施例 ３
１段の中段バーナ４に代え、第７図に示すごと
く２段からなる中段部下段バーナ４Ａおよび中段
部上段バーナ４Ｂを備える以外は第３図および第
４図に示すものと同様な構成の装置において、中
段部上段バーナ４Ｂをこれに対応するダンパを絞
ることによつて、第８図に黒丸で表示したバーナ
４０Ｂのごとくカツトした。
く２段からなる中段部下段バーナ４Ａおよび中段
部上段バーナ４Ｂを備える以外は第３図および第
４図に示すものと同様な構成の装置において、中
段部上段バーナ４Ｂをこれに対応するダンパを絞
ることによつて、第８図に黒丸で表示したバーナ
４０Ｂのごとくカツトした。
上記のカツトにより、定格に対し約3/4の負荷
運転となり、実施例１と同様なNOx低減化効果
と煤じん発生の減少が達成された。
運転となり、実施例１と同様なNOx低減化効果
と煤じん発生の減少が達成された。
実施例 ４
中段部下段バーナ４Ａを第９図の黒丸で表示し
たバーナ４０Ａのごとく追加カツトする以外は、
実施例３と同様にしてバーナをカツトしたとこ
ろ、定格に対し約1/2の負荷運転となつた。
たバーナ４０Ａのごとく追加カツトする以外は、
実施例３と同様にしてバーナをカツトしたとこ
ろ、定格に対し約1/2の負荷運転となつた。
上記のカツトにより、実施例３と同様なNOx
低減化効果と煤じん発生の減少が達成された。
低減化効果と煤じん発生の減少が達成された。
実施例 ５
下段バーナ３と上段バーナ５の内、それぞれ両
端部バーナに隣合うバーナを、第１０図の黒丸で
表示したバーナ３０および５０のように追加カツ
トする以外は、実施例４と同様にしてバーナをカ
ツトしたところ、定格に対し約1/4の負荷運転と
なつた。
端部バーナに隣合うバーナを、第１０図の黒丸で
表示したバーナ３０および５０のように追加カツ
トする以外は、実施例４と同様にしてバーナをカ
ツトしたところ、定格に対し約1/4の負荷運転と
なつた。
本実施例によれば、実施例４と同様なNOx低
減化効果と煤じん発生の減少が達成される上、下
段バーナと上段バーナでは、それぞれの段内で隣
接バーナ間の火炎干渉が少くなるので、煤じん発
生が一層減少する。
減化効果と煤じん発生の減少が達成される上、下
段バーナと上段バーナでは、それぞれの段内で隣
接バーナ間の火炎干渉が少くなるので、煤じん発
生が一層減少する。
実施例 ６
バーナ列が５列である以外は第３図および第４
図に示すものと同様な構成の装置において、中段
バーナと、下段バーナ３および上段バーナ５のそ
れぞれ両端部バーナに隣合うバーナとを、それぞ
れ第１１図の黒丸４０，３０および５０で示すよ
うにカツトした。
図に示すものと同様な構成の装置において、中段
バーナと、下段バーナ３および上段バーナ５のそ
れぞれ両端部バーナに隣合うバーナとを、それぞ
れ第１１図の黒丸４０，３０および５０で示すよ
うにカツトした。
上記のカツトにより、定格に対し約1/4の負荷
運転となり、実施例２と同様なNOx低減効果と
煤じん発生の減少が達成された。
運転となり、実施例２と同様なNOx低減効果と
煤じん発生の減少が達成された。
以上、本発明によれば、負荷低下に応じて、中
段部バーナを上段から下段へ、次いで、下段バー
ナと上段バーナの内、両端部バーナに隣接するバ
ーナとそれらの内側のバーナを左右のバランスを
保つて等間隔状にカツトすることにより、負荷低
下に対応した効率のよい燃焼が可能になるととも
に、各稼動バーナのスロート部流速が高く維持さ
れるので、火炉の下方で発生するNOx含有燃焼
ガスと上段バーナで発生する還元炎との混合が良
好になり、これによりNOxの低減化が可能とな
ると共に、隣接バーナ間の火炎干渉が少くなるた
め、煤じん発生も低減することができる。
段部バーナを上段から下段へ、次いで、下段バー
ナと上段バーナの内、両端部バーナに隣接するバ
ーナとそれらの内側のバーナを左右のバランスを
保つて等間隔状にカツトすることにより、負荷低
下に対応した効率のよい燃焼が可能になるととも
に、各稼動バーナのスロート部流速が高く維持さ
れるので、火炉の下方で発生するNOx含有燃焼
ガスと上段バーナで発生する還元炎との混合が良
好になり、これによりNOxの低減化が可能とな
ると共に、隣接バーナ間の火炎干渉が少くなるた
め、煤じん発生も低減することができる。
第１図は、従来の燃焼装置を示す側面図、第２
図は、第１図のＡ方向視図、第３図は、本発明に
適用される燃焼装置例を示す側面図、第４図は、
第３図のＢ−Ｂ線に沿つた矢視方向断面図、第５
図および第６図は、それぞれ本発明実施例に係る
バーナカツトの状態図、第７図は、本発明実施他
例においてバーナカツトの対象となるバーナの配
置図、第８〜１０図は、それぞれ本発明実施他例
に係るもので、第７図に示すバーナのカツト状態
を説明する図、第１１図は、本発明実施他例に係
るバーナカツトの状態図である。 ３……下段バーナ、４……中段バーナ、４Ａ…
…中段部下段バーナ、４Ｂ……中段部上段バー
ナ、５……上段バーナ、６……前側アフタエア
口、７……後側アフタエア口、９……下段風箱、
１０……中段風箱、１１……上段風箱、１２……
前側アフタエア風箱、１３……後側アフタエア風
箱、３０……下段カツトバーナ、４０……中段カ
ツトバーナ、４０Ａ……中段部下段カツトバー
ナ、４０Ｂ……中段部上段カツトバーナ、５０…
…上段カツトバーナ。
図は、第１図のＡ方向視図、第３図は、本発明に
適用される燃焼装置例を示す側面図、第４図は、
第３図のＢ−Ｂ線に沿つた矢視方向断面図、第５
図および第６図は、それぞれ本発明実施例に係る
バーナカツトの状態図、第７図は、本発明実施他
例においてバーナカツトの対象となるバーナの配
置図、第８〜１０図は、それぞれ本発明実施他例
に係るもので、第７図に示すバーナのカツト状態
を説明する図、第１１図は、本発明実施他例に係
るバーナカツトの状態図である。 ３……下段バーナ、４……中段バーナ、４Ａ…
…中段部下段バーナ、４Ｂ……中段部上段バー
ナ、５……上段バーナ、６……前側アフタエア
口、７……後側アフタエア口、９……下段風箱、
１０……中段風箱、１１……上段風箱、１２……
前側アフタエア風箱、１３……後側アフタエア風
箱、３０……下段カツトバーナ、４０……中段カ
ツトバーナ、４０Ａ……中段部下段カツトバー
ナ、４０Ｂ……中段部上段カツトバーナ、５０…
…上段カツトバーナ。
Claims (1)
- １ 多段バーナを備えた燃焼装置において燃料供
給量をかえて燃焼させる方法において、燃料供給
量の低下に応じて、下段バーナと上段バーナを除
く中段部バーナのうち、上段バーナに近い段のバ
ーナから順次カツトして燃焼させ、さらに燃料供
給量の低下に応じて、バーナ列方向の両端部のバ
ーナに隣接するバーナから左右のバランスを勘案
して順次カツトして燃焼させることを特徴とする
燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15802082A JPS5949405A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15802082A JPS5949405A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949405A JPS5949405A (ja) | 1984-03-22 |
| JPH0263124B2 true JPH0263124B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=15662511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15802082A Granted JPS5949405A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949405A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660575B2 (ja) * | 1984-12-12 | 1994-08-10 | マツダ株式会社 | 渦流室式燃焼室 |
| JPS61171822A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-02 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | デイ−ゼル機関の副燃焼室 |
| JPS6245925A (ja) * | 1985-08-24 | 1987-02-27 | Mazda Motor Corp | 渦流室式燃焼室 |
| JPH0643807B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1994-06-08 | 株式会社クボタ | デイ−ゼルエンジンのうず室式燃焼室 |
| JP6276647B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2018-02-07 | 株式会社東芝 | 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341827A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-15 | Kawasaki Steel Corp | Combustion system with low no# in combustion furnace |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP15802082A patent/JPS5949405A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5949405A (ja) | 1984-03-22 |
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