CFB循环硫化床锅炉仿真系统使用说明.docx
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CFB循环硫化床锅炉仿真系统使用说明
CFB10循环流化床锅炉
运行仿真培训系统(自学版)使用说明
循环流化床锅炉由于它的低污染排放,在国民经济中日益获得广泛的应用。
为了提高循环流化床锅炉的运行水平,对锅炉的运行人员进行运行培训是十分必要的。
本公司开发的“CFB10循环流化床锅炉运行仿真培训系统”,对于提高运行人员的运行水平,保证循环流化床锅炉的安全、经济运行,有重要作用。
1、CFB10锅炉运行仿真培训系统概述
CFB10循环流化床锅炉仿真培训系统,属于原理性仿真培训系统。
它适用于烧煤的循环流化床锅炉,用计算机仿真。
计算机仿真的特点是:
采用目前广泛使用的、价格低廉的家用电脑(PC机),配以本仿真软件,就可以实现锅炉的运行仿真过程。
最主要的锅炉的现场操作,都可以在计算机上通过鼠标(或键盘)仿真实现,锅炉的运行参数也都通过计算机的显示屏进行仿真显示。
运行人员面对计算机就可以学习锅炉的实际运行过程,熟悉锅炉的运行和各项操作,以实现对运行人员进行运行操作培训。
2、熟悉CFB10循环流化床锅炉运行仿真培训系统
(1)熟悉仿真系统的各个画面
本仿真软件有6个画面:
1.CFB10锅炉流程图画出了CFB10循环流化床锅炉流程原理图和蒸汽、给水、送风引风等系统。
(参见图1)
图一
2.CFB10锅炉虚拟盘台画出了CFB10锅炉的操作表盘。
(参见图2)
图2
3.CFB10锅炉电气盘台画出了CFB10锅炉的电气表盘。
(参见图3)
图3
4.锅炉参数
(一)画出了汽包水位、炉膛负压、主汽温度和主汽流量随时间的变化关系。
(参见图4)
5.锅炉参数
(二)画出了排烟温度、给谋量、烟气流量和主床温度随时间的变化关系。
(参见图5)
6.水位表画出了水位表的结构图。
(参见图6)
可以通过鼠标点击画面切换菜单,或在键盘上按下相应的数字键进行切换。
(2)熟悉画面上的各个部件
图4
图5
图6
由于我们要在画面上进行操作和观看锅炉运行时的各种参数,所以必需对画面上的各个部件进行仔细的了解和熟悉。
对于画面1、6用鼠标指向某个部件,按鼠标左键,显示一个窗口,列出了部件的名称,规格和它的开关状态。
(参见图7)
图7
对于画面2,最上面1行为报警牌。
当发生报警时,报警牌发亮闪光并伴有报警音响。
接着2行和下面1行的两边为14个指示仪表。
测量参数见仪表下的标注。
下面布置了8个调节仪表,其控制参数见仪表下的标注。
按其上的“自动”按钮,参数进行自动调节。
按其上的“手动”按钮,参数进行手动控制,此时按仪表上的“增”、“减”按钮,可以控制相应阀门或挡板的开度。
对于画面3,上排为各个马达的电流表,下排为相应的电源开关按钮。
对应的设备名称见其下的标注。
画面4、5分别为炉膛燃烧过程和锅炉运行过程中主要参数的变化曲线。
图4给出了锅炉汽包水位、炉膛负压、主汽温度和主汽流量随时间的变化关系。
图5给出了排烟温度、给谋量、烟气流量和主床温度随时间的变化曲线。
3.锅炉运行操作练习
(1)锅炉上水
用鼠标左键点击菜单上的“教练员”,再点击“冷态工况”。
工况选择完毕。
用鼠标左键点击菜单上的“教练员”,再点击“运行”,仿真软件开始运行。
(参见图8)
图8
用鼠标左键点击菜单上的“画面切换”,再点击“2.虚拟盘台”,(参见图9)
图9
画面切换到“CFB10锅炉盘台”表盘上,“送风机停电”、“吸风机停电”、“汽压低”、“水位低”、“给水泵停电”5个报警牌闪光。
给煤机、主床风机、副床风机、吸风机和2台给水泵处于停电状态,“主床风量调节”、“引风调节”、“给谋量调节”、“主给水调节”、“副床风量调节”处于手动状态。
用鼠标左键点击菜单上的“画面切换”,再点击“3.CFB10锅炉电气盘台”,
图10
(参见图10)画面切换到“CFB10锅炉电气盘台”表盘上,用鼠标左键点击#1给水泵开关上的“开”,#1给水泵启动,注意给水泵电流。
调节给水阀开度,为此用鼠标左键点击“主给水调节”上的“增”按钮,注意汽包水位的变化,给锅炉充水,注意给水流量。
(参见图11)
图11
开启锅炉上方的对空排气阀,为此通过“画面切换”到画面1“CFB10锅炉流程图”,用鼠标左键点击汽包上方的“对空排气阀”,再点击上三角按钮,直到全开(参见图12)。
关闭全部排污阀,由于水位表安装位置比较高,只能显示正
图12
常水位上下各100mm,所以在水充满下部水管、联箱及汽包下半部前,汽包水位一直显示最低水位-100mm,水位表上见不到水位。
但经过一段时间,汽包水位逐渐上升。
上升到-40mm左右,关闭给水阀(使给水调节开度为零),停止上水。
锅炉上水过程完成。
(参见图13)。
图13
系统充水时,应使用水质符合要求的软化水,不宜使用硬度较大的水。
进水温度夏季不超过90C,冬季不超过60C。
(2)锅炉点火
点火前的检查
1.锅炉本体部分的检查
1)检查锅炉内、外部有无遗留的杂物。
人孔,手孔等孔盖是否已上好,并将螺丝拧紧;炉墙及拱落有无裂纹、变形;炉门、灰门、防爆门是否已关闭严密,挡风板和吹灰器是否良好。
2)检查主要安全附件。
安全阀、压力表、温度计、超温警报器等是否良好。
3)送风和排烟系统、热工和电器仪表等。
并对回转部件进行试运转。
4)检查燃烧设备。
主床和副床上应铺好冷炉灰。
5)检查通风除尘设备,风机的润滑、冷却情况是否良好、试运转正常、风门灵活;除尘设备完好。
2.系统附属设备检查
1)汽水管道的检查。
蒸汽管道上的疏水阀应打开,对空排气阀应打开,给水调节阀门关闭,其他给水系统上的阀门全打开。
2)送风机、吸风机的检查。
检查合格后,试运转,注意叶轮转动方向是否正确,电机是否过热,风机运行中有无振动和噪声。
运行后停止。
3)给水泵的检查
检查合格后,试运转,注意旋转方向是否正确,电机是否过热,运行中有无振动和杂音。
点火操作程序:
1.先关闭引风机进口挡板。
2.开启引风机,然后逐渐开启引风机进口挡板,到挡板开度到达20%左右。
为此在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击吸风机进口调节挡板,在弹出的窗口上,点击“下三角按钮”,调整挡板开度为1%。
(参见图14)。
在画面3“CFB10锅炉电气盘台”上,点击“吸风机电源”开关上的“开”按钮,红灯亮,绿灯灭,吸风机启动。
注意吸风机电流表读数。
(参见图15)。
引风机转入正常运行后,逐渐开大进口挡板到20%左右。
3.开启主床风机
图14
图15
操作类似于引风机。
先关闭主床风机进口挡板,然后给主床风机通电,主床风机启动,注意电流表读数。
风机正常运行后,逐渐开大进口挡板到20%左右。
同时调节引风机进口挡板开度,保持炉膛负压。
为了操作方便,可以投入引风自动调节。
4.开启副床风机
操作类似于开启主床风机。
先关闭副床风机进口挡板,然后给副床风机通电,副床风机启动,注意电流表读数。
风机正常运行后,逐渐开大进口挡板到40%左右。
同时调节引风机进口挡板开度,保持炉膛负压。
5.点火
本循环流化床的点火,采用床下点火方式。
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“锅炉点火”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“打开”按钮,标志变红,表示已在床下点着火。
可以看到主床温度开始缓慢上升。
(参见图16)
图16
当主床温度上升速度太慢时,可以增加“点火喷油量”,为此点击画面1上的“点火喷油量”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“上三角”,以增加喷油量。
(参见图17)
图17
当主床温度上升到200C以上时,开动给煤机,给煤速度控制在30%左右。
(参见图18)
图18
当主床温度上升到700C以上时,主床风量可投入自动。
在画面2“锅炉虚拟盘台”上,用鼠标左键点击“主床风量调节器”的“自动”按钮,主床风量投入自动。
(参见图19)
图19
(3)锅炉升温升压
锅炉由开始点火至锅炉达到额定压力这一过程为升温升压阶段,在这一阶段中,司炉人员应不断沿锅炉房进行巡视检查,并密切监视锅炉的水位、温度与压力。
升温阶段应使炉温缓慢上升,避免因热膨胀过快损坏锅炉部件,一般锅炉水温上升速度不应超过20C/h。
控制炉水温度的方法为控制燃烧。
当水温上升较慢时,适当加煤。
当水温上升太快时,适当减煤
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“给煤速度”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“上三角按钮”或“下三角按钮”,控制给煤量。
(参见图20)
图20
升温升压期间因水受热后会有一定的膨胀量,因而会对锅炉水位产生一定影响:
水位自然上升。
水位上升超过30mm时,开启排污阀放水,以控制水位。
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“定期排污阀”,在弹出的窗口上,点击“上三角按钮”,使开度全开。
(参见图21)
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“快速定期排污阀”,在弹出的窗口上,点击“打开”,锅炉开始排污。
根据锅炉水位,若水位偏低时,点击“关闭”,锅炉排污停止。
(参见图22)
当水位上升时,全开连续排污阀。
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“连续排污阀”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“上三角”,使其全开。
(参见图23)
当锅炉产汽后,锅炉水位下降。
应立即启动给水泵,给锅炉上水,保持正常水位。
在画面3“锅炉电气盘台”上,用鼠标左键点击#1给水泵电源的“开”按钮。
指示灯红灯亮绿灯灭,给水泵启动,注意给水泵电流。
(参见图24)
图21
图22
在画面2“锅炉虚拟盘台”上,点击主给水调节器上的“增”按钮,手动开大给水调节阀。
(参见图25)
升温升压期间除应随时监视锅水温度、压力与水位之外还应进行下列操作:
当汽压开始上升,对空排气阀开始大量冒蒸汽时,或当压力升到(0.05~0.1)MPa时,即可关闭空气阀。
当汽压升到(0.1~0.2)MPa时,冲洗水位表。
把画面切换到3“水位表”,开启放水旋塞(参见图26),冲洗汽联管,水联管和玻璃板。
关闭水旋塞,单独冲洗汽联管和玻璃板。
开启水旋塞,关闭汽旋塞,
图23
图24
图25
图26
单独冲洗水联管。
开启汽旋塞,关闭放水旋塞,恢复水位表正常运行。
当汽压升到(0.15~0.2)MPa时,冲洗压力表。
当汽压升到(0.2~0.3)MPa时,作全面检查。
如发现不正常,停止升压。
(4)锅炉并炉供汽
锅炉升压完毕,即可进行暖管供汽。
如有两台以上的锅炉需并列供汽时,新投入运行的锅炉就要进行并炉(即并入已经运行锅炉的行列,共同供汽),但事先需进行暖管。
暖管锅炉在供汽前对蒸汽管道的预热,称为“暖管”。
暖管的目的是使蒸汽管道及其阀门、法兰等缓慢地加热升温,使管道温度逐渐接近蒸汽温度,为供汽做好准备。
暖管前,先开启主蒸汽管道上的所有疏水阀,排出蒸汽管道内积存的冷凝水,然后缓慢开启锅炉主汽阀约半圈(或缓慢开启旁通阀),让少量的蒸汽进入管道,使其温度逐渐升高,待管道充分预热后,再将锅炉的主汽阀全开启。
汽阀全部开启后,应将手轮回转半圈,以防受热膨胀卡死而拧转不动。
蒸汽管道预热后,即可进行供汽或并炉。
供汽当单台运行的锅炉的汽压升到使用工作压力时,即可进行供汽。
供汽前,单台锅炉的供汽运行人员必须事先与用汽部门取得联系,查明蒸汽管道上确实无人检修,以及管道和附件完好后,才可进行供汽。
另外,应先开启通往用汽部门的蒸汽管道上的所有疏水阀。
供汽时,缓慢地旋开通往用汽部门的主汽阀,先进行暖管,然后再逐渐开大主汽阀。
汽阀全开启后,应回关半圈,并关闭旁通阀,最后关闭管道上的疏水阀。
锅炉并炉供汽后应进行下列工作:
1)将给水自动调节装置投入运行,并观察其运行是否正常。
将炉膛负压自动调节装置(即引风自动调节)投入运行,并观察其运行是否正常。
2)再次冲洗水位表,注意监视锅炉水位及汽压的变化。
同时观察和监视各测量与控制仪表的变化和指示。
3)对锅炉各部位进行一次外部检查,并开始作锅炉运行记录。
(5)锅炉运行控制与调整
锅炉正常运行时,对于水位、汽压、汽温、风量、排污等,均需根据实际情况随时进行调节。
水位的调节
锅炉水位的变化会使汽压、汽温产生波动,甚至发生满水和缺水事故。
因此,锅炉在运行中应尽量做到均匀连续的进水,或勤给水少给水,保持水位在正常水位线附近,并有轻微的波动。
锅炉的正常水位一般在水位表的中间,在运行中应随负荷大小进行调整。
(在低负荷时,应稍高于正常水位,以免负荷增加时造成低水位;在高负荷时,应稍低于正常水位,以免负荷减少时造成高水位。
)但上下变动的范围不宜超过正常水位25毫米。
在负荷变化时,有时可能出现虚假水位。
因为当负荷突然增加很多时,蒸发量不能很快跟上,造成汽压下降,水位会因锅筒内的汽、水两相的压力不平衡而出现先上升再下降的现象;反之,当负荷突然降低很多时,水位会出现先下降再上升的现象。
在监视和调整水位时,要注意这个问题。
在投入水位自动调节后,仍应经常注意水位的变化。
如其工作不正常,应及时改用手动。
汽压的调节
锅炉运行时,必须保持汽压稳定,并且不得超过最高许可工作压力。
否则,安全阀即自动开启迅速排汽,一旦安全阀因故不能自动排汽,必须立即用人工方法开启安全阀,进行排汽降压。
锅炉汽压的变化,反映了蒸发量和蒸汽负荷之间的矛盾。
蒸发量大于蒸汽负荷时,汽压就上升;蒸发量小于蒸汽负荷时,汽压就下降。
因此,锅炉汽压的调节也就是蒸发量的调节,而蒸发量的大小又取决于司炉人员对燃烧的调节。
当负荷增加,汽压下降,而水位高时,应先减小给水量或暂停给水,再增加燃料量和送风量,加强燃烧,提高蒸发量,满足负荷需要,使汽压和水位稳定在额定范围,然后再按正常情况调节燃烧和给水量。
当负荷增加,汽压下降,而水位低时,应先增加燃料量和送风量。
在强化燃烧的同时,逐渐增加给水量,保持汽压和水位正常。
当负荷减少。
汽压升高,而水位高时,应先减少燃料量和送风量,减弱燃烧,再适当减小给水量或暂停给水,使汽压和水位稳定在额定范围,然后再按正常情况调节燃烧和给水量。
当负荷减少,汽压升高,而水位低时,应先加大给水量,待水位恢复正常后,再根据汽压变化和负荷需要情况,适当调整燃烧和给水量。
风量的调节
锅炉正常运行时,一般炉膛负压应维持在20~30Pa(2~3毫米水柱)之间。
炉膛压力高时,火焰可能喷出,损坏燃烧设备或烧伤人员。
而炉膛负压过大,会吸入过多的冷空气,降低炉膛温度,增加热损失。
炉膛负压的大小,主要取决于引风量和送风量的匹配。
当送风量大而引风量小时,炉膛压力高;送风量小而引风量大时,炉膛负压低。
所以若炉膛压力偏高,则应增加引风或减小送风。
反之,若炉膛负压太大,则应增加送风或减小引风。
可以通过送风调节挡板或引风调节挡板来控制。
在增加风量时,应先强加引风,后增加送风;减少风量时,应先减少送风,后减少引风。
炉膛负压自动调节投入后,仍应经常注意炉膛负压的变化,如自动调节失常,应及时改为手动。
排污控制
将锅炉中的污物排出锅外的过程称为排污。
排污的作用有以下四点:
1)降低锅水含盐量;2)排除积聚在锅筒和下集箱底部的泥渣;3)当汽包水位过高时,排水降低水位;4)停炉检修时,放尽锅炉内的水。
排污对保证锅炉安全运行是必要的,在实际运行中由于忽略了排污的作用而引起锅炉受热面鼓疤变形的情况时有发生。
排污分为定期排污和表面排污。
小型锅炉只有定期排污。
定期排污装置是在锅筒和下集箱底部的排污管道上串联安装二只排污阀,其中前一只为慢开阀,另一只为快开阀。
先开启慢开阀,再间断开、关快开阀,进行排污。
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“定期排污阀”,在弹出的窗口上点击“上三角按钮”,直到全开。
(参见图21)
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“快速定期排污阀”,在弹出的窗口上点击“开”,标志变红,仿真阀门已全开。
(参见图22)
排污结束,先关闭快开阀,再关闭慢开阀。
这种操作方法慢开阀受到保护,当快开阀损坏时可以不停炉更换或修理,但排污后在两个阀门之间存有积水,使快开阀两端压力不平衡,容易泄漏。
此外,由于积水的温度低于炉水温度,在下次排污时,又不能进行暖管,因此容易产生水击。
为了防止水击现象,可在排污后,稍开快开阀放尽积水再关闭。
锅炉排污时应注意以下几个问题;
锅炉的排污要在压火后或者低负荷时进行。
最好是停泵时进行。
此时炉内水流平缓,渣垢易积聚,排污效果好。
排污时要密切监视水位、防止锅炉缺水。
排污时操作人员不得离开排污现场。
锅炉排污的间隔时间应根据锅炉水质决定,水质较好时,间隔时间可长些,一般每班至少排放一次。
燃烧调整
链条炉排的燃烧调整主要指对煤层厚度、炉排速度和炉膛通风三方面,根据锅炉负荷变化情况及时进行调整。
1)负荷调整
锅炉运行中,当负荷(供汽量)增加时,先增加引风量,后增加鼓风量,最后增加给煤机运转速度。
当负荷降低时,先减小给煤机运转速度,再减弱鼓风量,最后减小引风量。
在画面1“CFB10锅炉流程图”上,点击“给煤机速度”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“上三角按钮”或“下三角按钮”,控制给煤量。
(参见图20)
在画面1“CFB10锅炉流程图”上。
点击“主床(副床)风量调节档板”仿真开关,在弹出的窗口上,点击“上三角按钮”或“下三角按钮”,控制送风量。
(参见图27)
图27
在画面1“CFB10锅炉流程图”上。
点击“吸风调节挡板”,在弹出的窗口上,点击“上三角按钮”或“下三角按钮”,控制吸风量。
当吸风调节自动时,吸风调节挡板自动控制,保持炉膛负压在正常范围内。
锅炉正常运行中应注意事项
1)锅炉在运行时,水位表的水位必须保持在正常水位附近,并须有轻微波动。
水位表没班至少要冲洗一次,并应保持水位表的明亮、清晰、清洁、不漏水和不漏气。
2)锅炉运行时,应经常注意压力表,保持正常压力,不让指针超过锅炉许可工作压力的红线标记。
3)安全阀每月至少要试验一次。
即用升压使其自动排汽或抬动手柄或杠杆的办法使安全阀排气一次,以免阀芯和阀座粘住。
4)定期排污。
每班至少排污一次,目的是要把锅内污物放出。
所以定期排污宜在低负荷高水位时进行。
如果排污设备不正常,应禁止排污。
禁止用手锤和其他物体敲击或加长手柄强力开启排污阀。
(6)锅炉停炉
正常停炉
1)停止给煤机,停止向锅炉给煤。
2)主床送风控制在30%,副床送风控制在40%,保持炉膛适当负压。
当火势减少到微弱状态时,关闭供汽阀,停止送汽。
打开疏水阀。
将自动给水改为手动。
打开旁通烟道,关闭省煤器主烟道。
3)当炉膛熄火,床温低于300C后,先关闭副床风机,主床风机,再关闭引风机,使锅炉自然通风,缓慢冷却。
4)停炉18~24小时后,当锅水温度低于70C时,方可将锅水放出,此时应开启对空排汽阀。
紧急停炉
1)立即停止给煤,关闭送风机,减少引风,并将炉内剩余的煤扒出,将火熄灭。
2)迅速开启对空排气阀、安全阀,降低蒸汽压力。
3)开启旁通烟道挡板,关闭主挡板,打开灰门和炉门,促进空气流动,加速冷却。
关闭引风机,使锅炉自然通风。
4.事故演习
用鼠标左键点击菜单上的“故障设置”,出现下拉式菜单,其上列出了17种故障名称。
下拉式菜单上部有“显示故障说明”一项,点击该项后,会在其前面出现“√”标记(参见图28),再点击故障名称,将给出对该故障的说明(参见图29)。
可以学习该故障的现象和处理该故障的方法,点击下面的“设置故障”按钮,即设置了故障;如果点击下面的“关闭”按钮,则关闭该画面,并不设置故障。
点击主菜单上的“故障设置”,再点击“显示故障说明”,“√”标记消失,恢复为一般故障设置状态。
此时点击故障名称,则设置了该故障。
注意观察仪表盘上各个仪表的指数。
判断是否发生了故障。
并进行正确的操作。
如操作错误,则有可能使事故扩大。
故障的清除
用鼠标左键点击菜单上的“故障设置”,出现下拉式菜单,其上列出了17种故障名称。
点击其前面出现“√”标记的故障名称,“√”标记消失,表示故障已被清除。
图28
图29
为了便于清除故障,可以使用“VCS3可视化计算与仿真支撑平台”上工具条上的“清除故障按钮”,点击该按钮,即可清除设置的故障,参见图30。
5.其它功能的演习
加快、减慢仿真过程。
对于本来变化缓慢的过程,例如升温过程,采用实时仿真就得花4个小时,现在采用10倍速超实时仿真,以实际1秒钟的时间,仿真10秒钟的过程,即加速10倍,则4小时的过程缩短为24分钟。
对于本来变化迅速的过程,例如爆管后的过程,几秒种内锅炉的参数大幅度的波动,来不及细看就过去了。
为了能仔细观察全过程,可以采用1/10倍欠实时仿真的办法,即用实际1秒钟时间,仿真0.1秒钟的过程,即减慢10倍,这样几秒钟的过程,延伸到几十秒钟,就容易观察得多了。
为此,用鼠标左键点击菜单“仿真速度”,再点击需要的仿真速度即可。
(参见图31)
图30
工况保存和选择功能
在运行过程中可以把当时运行的工况保存下来,供下次启动时调用。
不必要每次启动都从冷态点火开始。
通常事先存储好典型工况的数据,如50%负荷工况、冷态启动工况、上水完成工况、额定负荷工况等,供培训之用。
冻结与解冻功能
在运行过程中,根据培训的需要可对运行中的工况进行冻结,也即停止模型的运行。
(参见图32)
此时可根据需要进行操作,例如调出另一个工况,操作完成后可通过解冻命令,继续模型的运行。
辅助显示功能
为了进行培训,可以用参数变化曲线型式,显示锅炉主要热力参数随时间的变化,例如主汽压力、汽包水位、给煤量、送风量和炉膛负压随时间的变化曲线,以便于运行人员了解自己的操作效果。
为此用鼠标左键点击菜单上的“画面切换”,再点击“4.趋势线――锅炉参数
(一)”或“5.趋势线――锅炉参数
(二)”
图31
图32
还可以用系统图的形式,给出锅炉的主要系统图,例如风烟系统、热水系
统等系统图,便于学员熟悉锅炉的各种系统。
此外在系统图上还可以显示各个部件的热力参数,使学员一目了然的了解锅炉在运行中各处的压力、温度、流量等参数。
参见画面1。
流量的单位为t/h(吨/每小时)或kg/s(千克/秒),温度的单
位为C,压力的单位为Mpa(兆帕),mmH2O(毫米水柱)。
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