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火电机组燃烧系统智能综合优化控制研究
被引量:
28
1
作者
张晓宇
王
天伟
+2 位作者
李燕
王
懋
譞
王
永富
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第9期2544-2553,共10页
在锅炉燃烧过程中,由于锅炉负荷、煤种的变化、环境温度等边界条件的变化导致锅炉实际运行工况偏离燃烧调整实验最优工况,使烟气NO_x排放和锅炉效率不能同时达到最优。为了解决上述问题,提出一套智能综合优化设定方法,由回路预设定模块...
在锅炉燃烧过程中,由于锅炉负荷、煤种的变化、环境温度等边界条件的变化导致锅炉实际运行工况偏离燃烧调整实验最优工况,使烟气NO_x排放和锅炉效率不能同时达到最优。为了解决上述问题,提出一套智能综合优化设定方法,由回路预设定模块、锅炉效率软测量模块、前馈反馈补偿模块、中间反馈补偿模块组成。该方法能够根据锅炉实时运行情况在线调整控制回路的氧量、二次风门设定值,在不同工况下优化实验均取得了良好的效果。工程应用表明,所提出的智能综合优化设定方法能够将烟气NO_x排放和锅炉效率均控制在目标范围内。
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关键词
燃烧优化控制
智能综合优化设定
NO_x
锅炉效率
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职称材料
混合器对柴油机排放物影响的试验研究
2
作者
张旺
吴撼明
+1 位作者
刘强
王
懋
譞
《内燃机与配件》
2024年第6期22-25,共4页
柴油车的尿素通过混合器热解为NH_(3)与NOx反应,NH_(3)在混合器中分布均匀的差异影响了NOx的转化效率与NH_(3)泄漏。试验选取了不同混合器进行WHTC瞬态循环与WHSC稳态循环试验。结果表明:SCR的NOx转化效率与转化速率随混合器流场均匀性...
柴油车的尿素通过混合器热解为NH_(3)与NOx反应,NH_(3)在混合器中分布均匀的差异影响了NOx的转化效率与NH_(3)泄漏。试验选取了不同混合器进行WHTC瞬态循环与WHSC稳态循环试验。结果表明:SCR的NOx转化效率与转化速率随混合器流场均匀性的提升而提高,且流场均匀性能高的混合器对抑制NH_(3)泄漏更有效果。3#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放为0.186g·(kW·h)^(-1)与0.041g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为0.254×10^(-6)与0.068×10^(-6);2#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放分别为0.346 g·(kW·h)^(-1)与0.063 g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为2.944×10^(-6)与2.254×10^(-6)。
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关键词
混合器流场均匀性
NOx转化效率
NOx转化速率
NH_(3)泄漏
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职称材料
基于权重因子自校正的主蒸汽温度外挂广义预测串级控制
被引量:
4
3
作者
王
懋
譞
王
永富
+1 位作者
柴天佑
张晓宇
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期418-433,共16页
针对电厂目前普遍采用PI-PI串级控制器调节锅炉主蒸汽温度系统,不能有效克服惯性、时滞和参数时变等问题的影响,本文提出了一种理想GPC(Generalized predictive control)-PI串级控制器.首先,该理想串级控制器不仅能抑制一次和二次扰动,...
针对电厂目前普遍采用PI-PI串级控制器调节锅炉主蒸汽温度系统,不能有效克服惯性、时滞和参数时变等问题的影响,本文提出了一种理想GPC(Generalized predictive control)-PI串级控制器.首先,该理想串级控制器不仅能抑制一次和二次扰动,而且外环GPC通过对主蒸汽温度的多步预测,并结合滚动优化技术能有效克服主蒸汽温度系统的惯性和时滞问题.另外,针对主蒸汽温度系统参数时变的特性,该理想控制器采用了T-S(Takagi-Sugeno)型模糊神经网络(Fuzzy neural network,FNN)作为主蒸汽温度模型,该模型能够通过反馈校正技术实时更新模型参数.同时,为了改善主蒸汽温度系统动态响应品质和稳定性,对外环GPC中的权重因子进行了模糊自校正设计,通过理论分析和对比仿真验证了该理想GPC-PI串级控制器优于权重因子固定的GPC-PI和PI-PI串级控制器.最后,考虑到直接将电厂集散控制系统(Distributed control system,DCS)中的PI-PI串级控制器升级为理想GPC-PI串级控制器存在安全以及风险责任等问题,故将电厂的传统PI-PI串级控制器升级成外挂的GPC-PI-PI串级控制器,既改善了锅炉主蒸汽温度的控制效果又规避了风险责任,实际应用验证了该方法的有效性.
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关键词
主蒸汽温度
广义预测控制
模糊神经网络
权重因子
自校正
串级控制
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职称材料
基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率模型研究
被引量:
4
4
作者
张晓宇
付林
+1 位作者
王
懋
譞
王
永富
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第10期1597-1601,共5页
锅炉燃烧效率是锅炉运行经济性的重要指标。但是在电厂现有的测量条件下,燃烧效率无法实现实时测量。提出了基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率反平衡软测量模型并做了具体分析,在典型负荷下化验飞灰、炉渣可燃物含量,利用差值算法得到其...
锅炉燃烧效率是锅炉运行经济性的重要指标。但是在电厂现有的测量条件下,燃烧效率无法实现实时测量。提出了基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率反平衡软测量模型并做了具体分析,在典型负荷下化验飞灰、炉渣可燃物含量,利用差值算法得到其它负荷点的飞灰炉渣可燃物含量;不同负荷下烟气含氧量及温度在线参数经专家经验形成模糊规则修正飞灰、炉渣可燃物。通过计算中负荷下修正前后的燃烧效率,进一步证明了基于模糊调整的锅炉燃烧效率反平衡软测量模型的有效性。该模型能够实现锅炉燃烧效率的实时软测量计算。
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关键词
燃烧效率
反平衡
模糊调整
软测量
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职称材料
西门子TXP与外挂燃烧优化控制系统的通信
被引量:
2
5
作者
张晓宇
王
天伟
+2 位作者
付林
王
懋
譞
王
永富
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第9期1502-1508,共7页
燃烧优化控制系统为了使锅炉运行在最佳工况,因此需要对某电厂1号锅炉机组参数进行监视和设备控制,详细说明了燃烧优化控制系统如何利用Modbus协议实现与西门子TXP DCS通信的过程。TXP系统中的CM104通信器通过初始化文件配置和通信功能...
燃烧优化控制系统为了使锅炉运行在最佳工况,因此需要对某电厂1号锅炉机组参数进行监视和设备控制,详细说明了燃烧优化控制系统如何利用Modbus协议实现与西门子TXP DCS通信的过程。TXP系统中的CM104通信器通过初始化文件配置和通信功能块的组态设计,完成Modbus主站开发;燃烧优化控制系统则基于VS2017平台进行软件设计,配置相应的Modbus从站功能。最后经过工业现场长时间的通信测试,开发完成的燃烧优化控制系统稳定运行、控制效果良好,能够满足与TXP系统实时通信及控制的需求。
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关键词
西门子TXP
CM104通信器
燃烧优化控制系统
MODBUS协议
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职称材料
柴油机不同测试循环气态污染物排放特性
6
作者
吴撼明
刘强
+4 位作者
郑世杰
张旺
王
懋
譞
邵元凯
李振国
《内燃机与配件》
2023年第11期6-9,共4页
相比于国六法规的发动机测试循环(WHTC和WHSC),中国汽车行驶工况发动机测试循环(CATC和CASC)更能反应我国车辆实际行驶状态。为了研究上述4种测试循环的不同,本文通过一款4L四缸柴油机,分别开展了CATC、CASC以及WHTC、WHSC下的排放测试...
相比于国六法规的发动机测试循环(WHTC和WHSC),中国汽车行驶工况发动机测试循环(CATC和CASC)更能反应我国车辆实际行驶状态。为了研究上述4种测试循环的不同,本文通过一款4L四缸柴油机,分别开展了CATC、CASC以及WHTC、WHSC下的排放测试并进行了气态污染物排放特性分析。结果表明:WHSC和CASC循环的平均排温较WHTC和CATC循环的平均排温高100℃,对应的NOx和PM排放在WHSC和CASC循环下能满足国六限值,而在WHTC和CATC循环下未能满足限值要求;CO和THC的排放则受排温和测试循环中低负荷工况占比影响较大。本文同时还总结了在不同测试循环的排气流量、转速、扭矩和平均排温等工况特性,阐述了产生差异的原因。
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关键词
柴油机
中国汽车行驶工况
国六
测试循环
排放特性
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职称材料
降怠速工况DPF再生温度及排放特性研究
7
作者
吴撼明
李振国
+3 位作者
邵元凯
王
懋
譞
张旺
蔡之洲
《车用发动机》
北大核心
2023年第6期19-25,共7页
基于某国六柴油机搭建后处理系统试验台架,研究了堇青石DPF在急降怠速(DTI)过程中的主动再生特性,探究了碳载量对DTI再生温度特性的影响以及DTI试验后的DPF瞬态排放特性。结果表明:DTI再生过程中载体内部温度分布极不均匀,峰值温度出现...
基于某国六柴油机搭建后处理系统试验台架,研究了堇青石DPF在急降怠速(DTI)过程中的主动再生特性,探究了碳载量对DTI再生温度特性的影响以及DTI试验后的DPF瞬态排放特性。结果表明:DTI再生过程中载体内部温度分布极不均匀,峰值温度出现在DPF后端的中环处;碳载量对DTI再生温度及PM和PN排放有显著影响,当碳载量达到7 g/L时,峰值温度达到1394.1℃,最大温度梯度达到139.0℃/cm,PN排放超过国六限值10倍以上,而PM排放虽有明显升高,仍在较大裕量内满足国六限值。当超过堇青石陶瓷材料的耐受温度和温度梯度极限时,DPF具有很大的熔化和开裂风险,需要合理选取再生极限碳载量以保证可靠性。
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关键词
颗粒
柴油机
颗粒捕集器
降怠速
主动再生
温度特性
排放特性
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职称材料
题名
火电机组燃烧系统智能综合优化控制研究
被引量:
28
1
作者
张晓宇
王
天伟
李燕
王
懋
譞
王
永富
机构
神华国华(北京)电力研究院有限公司
神华国华定州电厂
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第9期2544-2553,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51775103)
国家重点研发计划项目(2018YFB0604203)~~
文摘
在锅炉燃烧过程中,由于锅炉负荷、煤种的变化、环境温度等边界条件的变化导致锅炉实际运行工况偏离燃烧调整实验最优工况,使烟气NO_x排放和锅炉效率不能同时达到最优。为了解决上述问题,提出一套智能综合优化设定方法,由回路预设定模块、锅炉效率软测量模块、前馈反馈补偿模块、中间反馈补偿模块组成。该方法能够根据锅炉实时运行情况在线调整控制回路的氧量、二次风门设定值,在不同工况下优化实验均取得了良好的效果。工程应用表明,所提出的智能综合优化设定方法能够将烟气NO_x排放和锅炉效率均控制在目标范围内。
关键词
燃烧优化控制
智能综合优化设定
NO_x
锅炉效率
Keywords
combustion optimization control
intelligent integrated optimization setting
NO_x
boiler efficiency
分类号
TM621 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
混合器对柴油机排放物影响的试验研究
2
作者
张旺
吴撼明
刘强
王
懋
譞
机构
中国汽车技术研究中心有限公司
出处
《内燃机与配件》
2024年第6期22-25,共4页
基金
天津检验中心培育类项目TJKY2324001。
文摘
柴油车的尿素通过混合器热解为NH_(3)与NOx反应,NH_(3)在混合器中分布均匀的差异影响了NOx的转化效率与NH_(3)泄漏。试验选取了不同混合器进行WHTC瞬态循环与WHSC稳态循环试验。结果表明:SCR的NOx转化效率与转化速率随混合器流场均匀性的提升而提高,且流场均匀性能高的混合器对抑制NH_(3)泄漏更有效果。3#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放为0.186g·(kW·h)^(-1)与0.041g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为0.254×10^(-6)与0.068×10^(-6);2#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放分别为0.346 g·(kW·h)^(-1)与0.063 g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为2.944×10^(-6)与2.254×10^(-6)。
关键词
混合器流场均匀性
NOx转化效率
NOx转化速率
NH_(3)泄漏
Keywords
Mixers uniformity
SCR conversion efficiency
SCR conversion rate
NH 3 leakage
分类号
TK421.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
基于权重因子自校正的主蒸汽温度外挂广义预测串级控制
被引量:
4
3
作者
王
懋
譞
王
永富
柴天佑
张晓宇
机构
东北大学机械工程与自动化学院
东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
国家能源投资集团
出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期418-433,共16页
基金
国家自然科学基金(51775103)资助。
文摘
针对电厂目前普遍采用PI-PI串级控制器调节锅炉主蒸汽温度系统,不能有效克服惯性、时滞和参数时变等问题的影响,本文提出了一种理想GPC(Generalized predictive control)-PI串级控制器.首先,该理想串级控制器不仅能抑制一次和二次扰动,而且外环GPC通过对主蒸汽温度的多步预测,并结合滚动优化技术能有效克服主蒸汽温度系统的惯性和时滞问题.另外,针对主蒸汽温度系统参数时变的特性,该理想控制器采用了T-S(Takagi-Sugeno)型模糊神经网络(Fuzzy neural network,FNN)作为主蒸汽温度模型,该模型能够通过反馈校正技术实时更新模型参数.同时,为了改善主蒸汽温度系统动态响应品质和稳定性,对外环GPC中的权重因子进行了模糊自校正设计,通过理论分析和对比仿真验证了该理想GPC-PI串级控制器优于权重因子固定的GPC-PI和PI-PI串级控制器.最后,考虑到直接将电厂集散控制系统(Distributed control system,DCS)中的PI-PI串级控制器升级为理想GPC-PI串级控制器存在安全以及风险责任等问题,故将电厂的传统PI-PI串级控制器升级成外挂的GPC-PI-PI串级控制器,既改善了锅炉主蒸汽温度的控制效果又规避了风险责任,实际应用验证了该方法的有效性.
关键词
主蒸汽温度
广义预测控制
模糊神经网络
权重因子
自校正
串级控制
Keywords
Main steam temperature
generalized predictive control(GPC)
fuzzy neural network(FNN)
weight factor
self-regulating
cascade control
分类号
TM621 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率模型研究
被引量:
4
4
作者
张晓宇
付林
王
懋
譞
王
永富
机构
神华国华电力研究院有限公司
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016年第10期1597-1601,共5页
基金
国家自然科学基金(51275085)
沈阳市科技基金(F16226600)
文摘
锅炉燃烧效率是锅炉运行经济性的重要指标。但是在电厂现有的测量条件下,燃烧效率无法实现实时测量。提出了基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率反平衡软测量模型并做了具体分析,在典型负荷下化验飞灰、炉渣可燃物含量,利用差值算法得到其它负荷点的飞灰炉渣可燃物含量;不同负荷下烟气含氧量及温度在线参数经专家经验形成模糊规则修正飞灰、炉渣可燃物。通过计算中负荷下修正前后的燃烧效率,进一步证明了基于模糊调整的锅炉燃烧效率反平衡软测量模型的有效性。该模型能够实现锅炉燃烧效率的实时软测量计算。
关键词
燃烧效率
反平衡
模糊调整
软测量
Keywords
Combustion efficiency
reverse-balance
fuzzy adjustment
soft measurement
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
西门子TXP与外挂燃烧优化控制系统的通信
被引量:
2
5
作者
张晓宇
王
天伟
付林
王
懋
譞
王
永富
机构
神华国华电力研究院有限公司
神华国华定州电厂
东北大学机械工程与自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第9期1502-1508,共7页
基金
国家自然科学基金(51775103)。
文摘
燃烧优化控制系统为了使锅炉运行在最佳工况,因此需要对某电厂1号锅炉机组参数进行监视和设备控制,详细说明了燃烧优化控制系统如何利用Modbus协议实现与西门子TXP DCS通信的过程。TXP系统中的CM104通信器通过初始化文件配置和通信功能块的组态设计,完成Modbus主站开发;燃烧优化控制系统则基于VS2017平台进行软件设计,配置相应的Modbus从站功能。最后经过工业现场长时间的通信测试,开发完成的燃烧优化控制系统稳定运行、控制效果良好,能够满足与TXP系统实时通信及控制的需求。
关键词
西门子TXP
CM104通信器
燃烧优化控制系统
MODBUS协议
Keywords
Siemens TXP
CM104 communicator
combustion optimization control system
Modbus protocol
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
柴油机不同测试循环气态污染物排放特性
6
作者
吴撼明
刘强
郑世杰
张旺
王
懋
譞
邵元凯
李振国
机构
中国汽车技术研究中心有限公司
中汽研汽车检验中心(天津)有限公司
武汉理工大学汽车工程学院
出处
《内燃机与配件》
2023年第11期6-9,共4页
基金
天津检验中心培育类项目TJKY2324001
中国汽车技术研究中心有限公司平台类项目22237101
国家重点研发计划项目2022YFC3701803,2022YFC3701804。
文摘
相比于国六法规的发动机测试循环(WHTC和WHSC),中国汽车行驶工况发动机测试循环(CATC和CASC)更能反应我国车辆实际行驶状态。为了研究上述4种测试循环的不同,本文通过一款4L四缸柴油机,分别开展了CATC、CASC以及WHTC、WHSC下的排放测试并进行了气态污染物排放特性分析。结果表明:WHSC和CASC循环的平均排温较WHTC和CATC循环的平均排温高100℃,对应的NOx和PM排放在WHSC和CASC循环下能满足国六限值,而在WHTC和CATC循环下未能满足限值要求;CO和THC的排放则受排温和测试循环中低负荷工况占比影响较大。本文同时还总结了在不同测试循环的排气流量、转速、扭矩和平均排温等工况特性,阐述了产生差异的原因。
关键词
柴油机
中国汽车行驶工况
国六
测试循环
排放特性
Keywords
Diesel engine
Chinese vehicle driving conditions
The sixth Kingdom
Test cycle
Emission characteristics
分类号
TK428.9 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
降怠速工况DPF再生温度及排放特性研究
7
作者
吴撼明
李振国
邵元凯
王
懋
譞
张旺
蔡之洲
机构
中国汽车技术研究中心有限公司
移动源污染排放控制技术国家工程实验室
武汉理工大学
出处
《车用发动机》
北大核心
2023年第6期19-25,共7页
基金
天津检验中心培育类项目(TJKY2324001)。
文摘
基于某国六柴油机搭建后处理系统试验台架,研究了堇青石DPF在急降怠速(DTI)过程中的主动再生特性,探究了碳载量对DTI再生温度特性的影响以及DTI试验后的DPF瞬态排放特性。结果表明:DTI再生过程中载体内部温度分布极不均匀,峰值温度出现在DPF后端的中环处;碳载量对DTI再生温度及PM和PN排放有显著影响,当碳载量达到7 g/L时,峰值温度达到1394.1℃,最大温度梯度达到139.0℃/cm,PN排放超过国六限值10倍以上,而PM排放虽有明显升高,仍在较大裕量内满足国六限值。当超过堇青石陶瓷材料的耐受温度和温度梯度极限时,DPF具有很大的熔化和开裂风险,需要合理选取再生极限碳载量以保证可靠性。
关键词
颗粒
柴油机
颗粒捕集器
降怠速
主动再生
温度特性
排放特性
Keywords
particulate matter
diesel engine
diesel particulate filter
drop to idle
active regeneration
temperature characteristic
emission characteristic
分类号
TK421.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
火电机组燃烧系统智能综合优化控制研究
张晓宇
王
天伟
李燕
王
懋
譞
王
永富
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
28
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职称材料
2
混合器对柴油机排放物影响的试验研究
张旺
吴撼明
刘强
王
懋
譞
《内燃机与配件》
2024
0
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职称材料
3
基于权重因子自校正的主蒸汽温度外挂广义预测串级控制
王
懋
譞
王
永富
柴天佑
张晓宇
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
4
基于模糊调整的电厂锅炉燃烧效率模型研究
张晓宇
付林
王
懋
譞
王
永富
《控制工程》
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
5
西门子TXP与外挂燃烧优化控制系统的通信
张晓宇
王
天伟
付林
王
懋
譞
王
永富
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
6
柴油机不同测试循环气态污染物排放特性
吴撼明
刘强
郑世杰
张旺
王
懋
譞
邵元凯
李振国
《内燃机与配件》
2023
0
下载PDF
职称材料
7
降怠速工况DPF再生温度及排放特性研究
吴撼明
李振国
邵元凯
王
懋
譞
张旺
蔡之洲
《车用发动机》
北大核心
2023
0
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