农村户用小型秸秆气化炉制作方法.docx
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农村户用小型秸秆气化炉制作方法
农村户用小型秸秆气化炉制作方法（2009-02-0911:
28:
18）
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杂谈
分类：
技术
一种适合于一般农户加工制作、结构简单的小型秸秆气化炉可为农民朋友解决大量处理农作物秸秆的问题。
它将玉米秸、玉米芯、麦秸、花生壳、锯末、稻壳等转化为可燃气体，可供农户烧水、做饭之用。
一、秸秆气化原理与燃气指标
秸秆是作物通过光合作用而生成的生物质，其元素组成主要为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。
秸秆气化的原理是：
生物质秸秆作为燃料，在缺氧的状态下，不完全燃烧，使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。
气化过程包括三个阶段，即干燥与干馏、氧化、还原。
直接燃烧主要化学反应式如下：
生物质+氧气+二氧化碳+水（氧化反应）
碳+二氧化碳+一氧化碳（还原反应）
水+碳+一氧化碳+氢气（还原反应）
秸秆气化技术指标：
1、原料
玉米秸秆、玉心芯、薪柴、木材加工废弃物等。
原料含水量要求小于20%。
2、产气率
每千克秸秆可产2立方米燃气。
3、燃气成分
一氧化碳11%--20%，氢气10%--16%，甲烷0．5%--5%，二氧化碳10%--14%，氧气小于1%，硫化氢小于20毫克／立方米，焦油及灰尘小于10毫克／立方米，燃气热值4000千焦／立方米--5000千焦／立方米。
二、工艺流程简述
燃料在气化炉内经缺氧燃烧，生成含有一定量的一氧化碳、氢气及甲烷等的可燃气体，靠小型风机产生的压力将可燃气体由气化炉上方压出，所产燃气经集水过滤、除尘、除焦油装置并通过输气管道与灶具相连。
三、小型气化炉的制作方法
1、所需材料及尺寸
旧铁桶1个，40瓦--60瓦风机1台，开关2个，三通接头2个，管件直径均为1寸，长短按图纸要求准备，1台简易气化炉的制作成本不超过100元钱。
最好选用大号铁桶，按图纸要求将铁桶相关部位进行焊割。
2、炉篦子的安装
沿铁桶内壁底部摆放一圈立砖（高为24厘米），然后将长短合适的钢筋炉条按间隔1厘米放在砖上，并用泥或水泥固定。
在炉篦子上方沿铁桶周围摆放两层立砖，然后再用泥在砖面抹炉膛，炉膛最好抹成略微锅底形，以便于燃料向喷咀中间集中，炉膛内径为35厘米左右。
（一定要等炉膛干透后才可点火使用）
3、喷咀的安装
喷咀是气化炉的关键部位，因炉内燃烧时的温度较高，喷咀容易受到损伤，喷咀可以用法兰盘固定（方便更换），也可以直接焊在铁桶上（如需要更换可重新进行焊割）。
4、集水瓶的安装
集水瓶的作用是收集管道内积水、除焦油，同时具有安全限压作用。
5、室内灶具安装
气化炉灶具在正常点燃后，火焰应为蓝、红色，室内无烟、无尘、无味。
灶具应靠窗户安放，并在灶具上方的窗户上加一排风扇，炒菜时排放厨房内的油烟。
四、使用说明
气化炉制作完成后，即可进行点火使用。
使用方法如下：
1、准备燃料
气化炉对燃料含水量的要求非常严格，含水量不能超过20%，如果燃料过湿，可事先将燃料晒干。
选用不同的燃料，气化效果也有所不同，选用锯末、稻壳、花生壳、麦糠效果最好，燃料不需要粉碎，可直接使用。
选用玉米芯、玉米秸、麦秸，则需要事先粉碎或切短成3厘米--5厘米。
经测算，每千克燃料可产气2立方米，一般家庭每天用气量约为5立方米～6立方米，每天约需燃料3千克左右。
该气化炉配一功率为40瓦左右的小型风机，用电量少，在正常使用的情况下，每月电费不到2元钱。
2、点火
关闭灶具开关，打开排烟开关，从填料口向炉内填入少量的干柴或茅草等易燃物并点燃，为使底火充分燃烧，可打开风机助燃，为了保证气化效果。
炉内底火一定要充分，底火点燃后先关闭风机，这时可将事先准备好的燃料填入气化炉内，填料高度要求燃料高出喷咀20厘米以上。
燃料填好后，盖严填料口盖板。
打开风机，这时你会看到排烟口有大量的烟气排出，过2分钟--3分钟后，可打开灶前开关点火，点燃后应将气化炉的排烟开关关闭。
如果灶具点不燃，说明燃料气化还不完全，应立即关闭灶前开关，再经过适当排烟后即可点燃，火焰大小由灶前开关控制。
3、封火
做完饭后，关闭风机，关闭灶前开关，打开排烟开关及清灰口插板。
该气化炉只需一次点火，封火后炉内留有底火，下次做饭时，只需打开填料口，补充少量燃料即可。
五、注意事项
1、首先应注意安全，要严格按照使用说明进行操作，一定要确认使用者能独立操作后才可交付使用。
按资料要求，厨房内应加一排风扇，以便排除室内有害气体。
2、尽量选择高热值燃料，如木屑、锯末等，并要求燃料越干燥、越细碎越好，不同的燃料使用效果也不尽相同。
如发现灶头有烟气，说明燃料太大或太湿。
3、做饭时，如气化炉连续使用时间过长，会发现灶具进气口有白色烟气，说明炉内喷咀周围缺少燃料，可将炉内燃料向中间搅拌一下或者再加入适当燃料即可。
4、经常用炉钩子清理喷咀周围及内部的灰尘，防止喷咀阻塞。
经济适用型秸杆气化炉产品说明：
经济实用为主的家用型农业秸杆气化炉，结构精巧、安装方便，操作简单。
成功克服家用型燃气质量不高，焦油裂解不充分，制气效果不稳定，使用时间短（少于2小时），带不了暧气等缺点，经一年使用验证，制气效果、适用程度及热效率均达到满意效果。
3-5公斤秸杆连续制气使用1.5-2.5小时，充分满足家庭做饭、炒菜、热水、供暧等正常用能使用。
供暧可代8-12片普通铸铁暖气片。
灶头热值4500大卡以上，（烧5公斤开水热效率与液化器相同，100次试验比较结果）。
经济适用型气化炉简介：
由一桶、四口、密封盖、净化器、导气管、燃气灶组成
一桶：
指炉身主体，它从下至上依次为灰渣层，高温燃烧区，干溜区，储备物料区。
四口：
指上两口（加料口，出气口），下两口（除灰渣口，进风口）。
密封盖：
小型家用秸杆气化制气炉工作时除进风口和出气口外的加料口、掏灰口是密封不透气。
净化器：
指用来净化可燃气体中焦油、水、尘的装置。
导气管：
指用来传导可燃气体的管路。
燃气灶：
指使可燃气体充分燃烧的燃气灶头。
稻壳，木柴，野草，松针树叶，作物秸秆，牛羊畜粪，食用菌渣等生物质原料，在主体桶内依缺氧条件下加热，使之发生热化学反应的能量转化过程。
此过程在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体的分子。
经净化器净化后，去除可燃气体中夹的焦油、水、灰尘。
再经导气管进入灶头配二次供氧点燃即可满足家庭餐饮、洗浴、供暧等使用。
目前国内南北方八种气化炉技术图解（上吸式，下吸式、横吸式、直燃式）。
结构说明：
一、各式秸杆气化炉技术图解、结构说明、制作方法：
1、 上吸式：
（1） 以山东热风式气化炉产品为代表的秸杆气化炉技术。
（2） 以江西旋风式气化炉产品为代表的秸杆气化炉技术。
（3） 以湖南气化炉产品为代表的喷嘴式秸杆气化炉技术。
（4） 以湖南热管式气化炉产品为代表的秸杆气化炉技术。
（5） 高温裂解气化炉，我厂自主技术。
2、下吸式：
以山东，山西，河南，河北等大型集中供气式秸杆气化炉为代表
3、横吸式：
以国内垃圾处理，发电大型秸杆化炉为代表。
4、直燃式：
又称无风机式，以室外作业，地质、林业使用为主。
秸秆气化的原理、过程及其使用意义
一、气化原理
气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。
当秸秆类物料燃烧时，需要一定量的氧气，如果提供的氧气等于或多于这个值，秸秆便可以充分地燃烧了，最后的残余物为灰分。
如果提供的氧气是少于这个值，秸秆在燃烧过程中便不能全部烧掉，提供的氧气越少，没能烧掉的可燃成分就越多，这些可燃成分包括炭、挥发分气体（CO，H2，CH4），这就是秸秆气的主要成分。
二、气化过程
为了更好地描述秸秆的气化过程，我们以第六代固定床气化炉为例，具体分析秸秆的气化过程。
秸秆在第六代气化炉中的气化过程可以用下图表示。
秸秆从上部加入，气化剂（空气）从底部吹入，气化炉中参与反应的秸秆自上而下分成干燥区，热分解区（裂解区），还原区和氧化区。
下面就四个反应区分别描述秸秆的气化过程：
1、氧化反应
空气由气化炉的底部进入，在经过灰渣层时被加热，加热后的气体进入气化炉底部的氧化区，在这里同炽热的炭发生燃烧反应，生成二氧化碳同时放出热量，由于是限氧燃烧，氧气的供给是不充分的，因而不完全燃烧反应同时发生，生成一氧化碳，同时也放热量。
在氧化区，温度可达1000~1200℃，反应方程式为：
C+O2=CO2+△H△H=408.8千焦
在氧化区进行的均为燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应热为还原区的还原反应、物料的裂解和干燥，提供了热源。
在氧化区中生成的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰则落入下部的灰室中。
2、还原反应
在还原区已没有氧气存在，在氧化反应中生成的二氧化碳在这里同炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
由于还原反应是吸热反应，还原区的温度也相应降低，约为700~900℃。
还原区的主要产物为一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2），这些热气体同在氧化区生成的部分热气体进入上部的裂解区，而没有反应完的炭则落入氧化区。
3、裂解反应
在氧化区和还原区生成的热气体，在上行过程中经过裂解层，同时将秸秆加热，当秸秆受热后发生裂解反应。
在反应中，秸秆中大部分的挥发分从固体中分离出去。
由于秸秆的裂解需要大量的热量，在裂解区温度已降到400~600℃。
在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。
裂解区的主要产物为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区。
4、秸秆的干燥
气化炉最上层为干燥区，从上面加入的物料直接进入到干燥区，物料在这里同下面三个反应区生成的热气体产物进行换热，使原料中的水分蒸发出去，该层温度为100~300℃。
干燥层的产物为干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的三个反应区的产热排出气化炉，而干物料则落入裂解区。
气化实际上总是兼有燃料的干燥裂解过程。
气体产物中总是掺杂有燃料的干馏裂解产物，如焦油、醋酸、低温干馏气体。
所以在气化炉出口，产出气体成分主要为一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、焦油及少量共他烃类，还有水蒸气及少量灰分。
砖砌秸秆气化炉制作原理图
砖砌秸秆气化炉制作原理图（2009-02-1115:
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25）
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秸秆气化炉 杂谈
分类：
技术
前些日子在网上搜索关于秸秆气化炉的制作，全是收费的，自己琢磨了很久，制作的炉子老是光冒烟不出气，花费了不少也没有成功，迫不得已在北京花了6800元学习了他们的技术，学完就大呼上当，其实太简单了，只不过让他们给忽悠的太神了，所以提醒弟兄们千万不要再上当了！
原理挺简单，现在我就把我学完后自己制作的炉子图纸发给大家，共同提高！
这个博文不能画图，原本要用word绘制，太麻烦，就用专业画图工具AutoCAD2006绘制了，希望大家用不低于2006版本的CAD打开。
现在我很担心有不良的朋友或者某些厂家把我的网盘密码更改或删除了，希望大家都能以诚相待！
以下是我画的图纸，直接复制、登陆、下载就可以了。
如有更改了或删除了希望大家QQ联系我：
457272834
大家看完了图纸，我要给大家讲讲需要注意的使用过程：
1、填料；关闭2号阀门打开1号阀门，自出灰口点火，打开吹风机；
2、待烟囱口烟气中有可燃气体时，关闭1号阀门，缓慢打开2号阀门，在灶上试火；
3、注意：
炉灶上的火焰大小、颜色均有2号阀门控制，缓慢调节空气与可燃气体的比例即可。
这就是我在北京花费6800元换来的成果，拿来大家分享！
希望大家都能学会！
同时也希望那些忧国忧民的生产厂家能良心发现，把这项利国利民的技术大众化！
！
！
！
缺点：
2008年8月26日，任彦波走进第七届中国长春国际农业食品博览会的会场，很快，她便闻到一股熟悉的气味。
任彦波是中国炉具网总裁，职业的敏感使她判断展会上一定有人在做气化炉的演示。
寻着气味，终于在一个角落里看到，一台秸秆气化炉正在冒着蓝色的火焰熊熊燃烧，吸引好多人围着观看。
听着演示人员的介绍，很多人对这种依靠秸秆和碎木屑做燃料的新型炉具备感兴趣。
任彦波走上前去提了几个问题，“产生的气味如何处理？
燃烧后的焦油如何清除？
你能演示一下填料点火的过程吗？
”
演示人员显然没有任何思想准备，敷衍了几句后，草草结束演示活动。
外行看热闹，内行看门道。
任彦波说，秸秆气化炉其实还存在一些问题，至今不好解决。
先天不足
秸秆气化炉最早出现在市场上是在20世纪80年代末期。
该炉具有料仓和气化室组成，通过管道与灶具连接。
使用时，采取强制通风的方式，在厌氧的情况下产生可燃气。
可以一次性加料，连续燃烧。
但存在焦油和燃烧过程产生的烟气有很多有害成分无法处理的问题，所以当时推广量不大，慢慢地就几近消失了。
近年来，市场上又出现了秸秆气化炉，产品制作比过去“漂亮”了，也有了很大改进，如增加了焦油过滤水洗等装置。
但由于炉具的结构原理没有变，技术问题仍未彻底解决，尤其是焦油的排放问题。
可以说，秸秆气化炉的致命问题就是焦油的排放问题。
因此，业内人士普遍认为，秸秆气化炉先天不足。
先天不足，还表现在它的点火上。
这种炉具对填料和点火的技术要求很高，非一般人员所能做到。
这也是任彦波在长春农博会上要求演示人员演示填料点火过程的原因。
任彦波介绍说，你看这技术人员填料点火很容易，买回家你自己试试？
北京通州区张家湾镇定西村的范守国，自己办了一个企业，生产这种秸秆气化炉，派了两个人跟着南方的技术员学点火，学了两个多月，仍然过不了关。
这样的炉子，你让老百姓怎么用？
投资之痛
然而，就这样先天不足的炉子，却让许多人投身其中。
因为气化炉的好处，看上去很美。
利用稻草、麦秸、玉米秸、树枝、木屑等作燃料，直接入炉，几分钟就能产生燃气，可用于做饭、炒菜、洗浴、取暖等。
这在更加重视节能的今天，被许多人认为这是一个有着广阔市场前景的项目。
而等投资者发现其中的缺陷时，悔之已晚。
范守国就深受其害。
他见到记者，第一句话就是：
“千万别让这东西再去害人了。
”
2004年秋天，范守国去南方旅游，在湖南韶山第一次看到秸秆气化炉。
“当时正遇到企业在农户家做演示，感到很神奇。
”
回来以后不久，他就带着3.5万元的资金，来到湖南湘潭的那家企业，带回10台炉子，分别在本村和怀柔做实验。
“试验了4个月，烧掉的秸秆用130卡车能装10卡车。
”
感觉还不错，2005年春，范守国和专利人达成合作协议，投资30多万元，进设备，进材料。
专利方派来两名技术员作指导，通州区能源办也帮着联系客户。
但客户用一段时间就放弃了，原因是填料点火技术难掌握，焦油无法排放，而且秸秆必须加工粉碎后才能使用，农民使用起来不方便。
为了寻求出路，范守国带着炉子四处推销，不但在北京周边跑，还跑到东北。
在黑龙江做演示，在辽宁做演示，都是技术员一点火就着，别人一点就不行。
一年下来，范守国生产的200台炉子一台也没卖出去，前后投入50多万打了水漂。
“后来也有人来问，我也没卖。
咱不能明明知道不行而去害人家啊。
”200台炉子连同设备，如今依然堆放在范守国的库房里，如废铁一般。
范守国的损失因为没卖出一台，而重庆良奇公司则因为卖的太多，差点倒闭。
这个原来从事城市道路灯杆灯饰和农机具生产的企业，和范守国一样看好气化炉的前景，于2006年投巨资引进气化炉项目，投资建设了50万台气化炉生产线，还投入大量资金做宣传，启动市场，在全国共销售气化炉产品近万台。
结果由于产品的先天不足，使用中暴露的问题无法解决，企业售后服务和退货压力巨大，为此良奇公司损失近千万元。
目前该企业已停产这个项目，引进生产高效低排放生物质半气化炉了。
秸秆气化炉原理图
2008-11-0716:
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二、生产设备
11、集中供气（秸秆燃气）采用的什么设备？
集中供气一般采用的气化机组。
如中国林业科学研究院，林产化学工业研究所生产的“生物质气化装置”为FB300-FB1500型内循环锥型流化床气化炉。
还有辽宁省能源研究所可提供不同系列，型号的气化工程设备。
集中供气系统供气户数为50-1000户。
12、家庭造气需要什么设备？
家庭造气一般采用制气炉，制气炉一般有上吸式、下吸式两种，还有土法建造的。
13、小作坊手工生产制气炉需要什么设备？
手工生产制气炉，只需要一台8-10千W单相电焊机、切割机、手砂轮（即磨光机），手电钻各一把，手工生产的制气炉，最大缺限是不易维修。
其次是产品粗糙，使用寿命短。
14、制气炉规摸生产采用的什么设备？
规摸生产制气炉设备需切板机、卷管机、车床、电焊机、氧割器、钻床、砂轮机、喷漆机、切割机。
15、组装型制气炉需要那些设备？
组装型制气炉配件，主要由铸造式部压来完成，因此，它的设备投资：
①一个铸造厂（或车间）
②冲床、切板机、卷管机、车床、钻床、焊机、氧割器，砂轮机、磨光机、喷漆机、切割机。
16、产品组装需要什么设备？
制气炉配件组装，只需一把手电钻和手砂轮即可。
产品喷漆出厂如不手工刷漆则需一台喷气机。
17、生物质原料粗加工需要什么设备？
生物中的秸秆料切碎，可用手工切刀，树枝及木块（棒）需用木材切片机。
目前，食用前生产中的专用切片机是比较理想的。
18、燃料粉碎需要什么设备？
用于制气炉的燃料，如不是制做气化专用燃料及颗粒燃料，均不需粉碎过细。
粉碎机有秸秆粉碎机，木材（片）粉碎机。
19、生物质颗粒燃料需要什么设备？
将木材、秸秆类原料粉碎后，在一定的温度范围内通过高压条件制作而成，因此，这种机械叫做颗粒成型机，江苏南京“中国林业科学研究院林产化学工业研究所”有售。
20、气化燃料需要那些设备？
气化燃料是通过振荡或挤压成型的，故设备需要原料粉碎机、搅拌机、振荡或挤压成型机。
三、生产技术
21、第一代上吸式秸秆气化炉生产技术怎样？
第一代气化炉
这种炉，当初在北京多家能源公司进行技术转让，转让费达0.98-2.2万元，尽管接产者无一人产品走向市场，但它推动了制气炉科研进程。
该炉是根据热化学氧化反应及高温裂裂转化原理而设计为上吸式气化炉。
结构复杂，不规则部件多，制做相当困难，全电焊工制做，每台成本300元以上。
其制做技术，由于产品陶态，故损去介绍，但通过割面图完全可以看清。
22、第一代产品主要缺陷在那里？
该产品，具有演亦性，没有实用性。
使用该炉，必须具备燃料干度和粒度，如果是车木厂的下脚料——碎木屑，并且比较干燥，那么，基本上可以使用，但时间并不长，一般30-60分，操作不当，极易出现时燃时断现象。
若改为据木厂的木屑，可就不行了。
因此，技术转让时，转让方会以种种借口转移视线，不会让你本人亲自操作和燃烧时间的检测。
这就是产品具有演示性，没有实用性的道理，也是产品没有走向市场的缘故。
该炉没有实用性的主要原因，是造气关健技术未解决，而气化炉的关健技术在于科学供氧，稳压，而炉体下半部的科学结构直接关系到合理供氧与稳压的关系，除此以外，复杂的结构是多余的，为接产人员制做增加了难度，提高了成本。
这种结构，即解决了关健技术部分，它仍然有两个致命因素，第一，不适合机械化批量生产，第二，不易维修，一旦出现气道堵塞或炉膛内胆损坏，没有氧割设备及专业工人不能维修。
23、第二代制气炉产品生产技术。
第二代气化炉生产技术，实际上只在原一代产品基础上去掉了复杂的结构部分（故称为第二代），而没有真正解决科学供氧与稳压的关系，所以产品使用效果几乎区别不大。
（如炉内燃烧后的灰分几呼是碳）。
这种制做技术，除少部分利用铁扳试制样品外，且大多以旧油捅土法制做方式推广此技术。
成本造价约300余元（其中100多元为材料费）。
这种炉即使能达到使用标准，它也不适应市场需要，因为没有商品价值，何况技术改造未有创新，使用效果未改变，
24、第三代制气炉生产技术：
第三代制气炉是根据热化学氧化反应及高温裂解反应原理设计而成，产品具有双重功能。
即使用粉碎料及颗粒料，通过高温裂解可制造出优质燃气（蓝色火焰），使用纯木柴小块（长10公分左右），经热化学氧化反映制造出优质燃气（紫红色火焰）。
25、第三代制气炉具有完全不同于原代产品的那些特点？
①产品结构：
组装型，为批量机械化生产，产品精度高。
②使用效果：
每加料1.5-2公斤，可以持续使用燃气90-180分钟，途中不断气。
③双重功能：
使用粉碎料、颗粒料，气化燃料，能高温裂解制造出高能燃气（火焰为蓝色）。
使用纯木柴、秸秆（切成10分左右），经热化学氧化后制造出燃气（紫红色火焰）。
④粘接材料：
炉体连接处焊接率下降100%，整个炉体无焊接，采用化工原料配方，粘接后高温不开裂、不老化、不脱落、易拆除。
⑤产品轻便：
每台炉重46公斤左右，高90公分，直径45公分。
⑥使用寿命：
使用寿命10年以上。
26、第三代制气炉技术创新优势在那里？
1炉体结构：
产品组装型（组装件是由铸造浇制或铁板冲压一次成型），产品连接处采用特殊的粘接材料粘接。
其优点：
a、可以实行机械化批量生产，提高生产效率和产品档次。
b、有利于清除气道烟尘和焦油，同时便于用户自己保养与维修。
2关键技术：
制气炉的主要功能是造气，如果造气达不到使用要求，则为技术不过关，也就是说关键技术未突破，原代产品产气不长，不稳，主要是燃料得不到充分氧化，CO2不能很好的被还原而出现冒烟，燃烧时间短并出现时燃时断的现象。
第三代制气炉具有热化学氧化反应，高温裂解转化双重功能，粗料、粉碎料均可使用纯木柴同样可以造气，每次加料1.5-2公斤，能持续使用燃气90-180分钟。
3密封盖（即炉盖）：
原代产品密封盖极易漏烟和漏气，漏气时焦油随气体流入炉体外表，造成二次污染。
而第三代制气炉，封盖只要1秒钟，长期使用均能达到绝对密封。
27、怎样识别，挑选第三代制
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