當(dang)今，隨(sui)著能(neng)源領域對高(gao)效、清(qing)(qing)潔(jie)、可持續(xu)發(fa)展的(de)追求日益迫切，燃(ran)煤(mei)電(dian)站作(zuo)為傳統能(neng)源供應的(de)關(guan)鍵環(huan)節(jie)，其技(ji)術升級與(yu)創新成為當(dang)務之急(ji)。工業固(gu)廢的(de)合理處(chu)置及(ji)資源化利用也備受關(guan)注，在此背景下，燃(ran)煤(mei)電(dian)站與(yu)工業固(gu)廢耦(ou)合摻燒技(ji)術應運而生，成為能(neng)源與(yu)環(huan)境領域的(de)研究熱點。該技(ji)術涉(she)及(ji)多學科交叉，涵蓋燃(ran)料(liao)預處(chu)理、燃(ran)燒過程控制、污染(ran)物協(xie)同治理等多個關(guan)鍵環(huan)節(jie)，其核心目標是實現(xian)工業固(gu)廢在燃(ran)煤(mei)電(dian)站中的(de)高(gao)效、清(qing)(qing)潔(jie)燃(ran)燒，同時確(que)保電(dian)站的(de)安全(quan)穩(wen)定運行。

　　行業發展現狀

　　政策(ce)大力支持(chi)：《關于大力實施可再生能源替代行動(dong)的指導(dao)意見(jian)》《煤電(dian)(dian)低(di)(di)碳化改造建設行動(dong)方(fang)案(2024-2027 年(nian))》《產業結構調整(zheng)指導(dao)目(mu)錄(2024 年(nian)本)》等(deng)政策(ce)文件，為(wei)多(duo)源固廢替代燃料(liao)和(he)燃煤耦(ou)(ou)合(he)發(fa)電(dian)(dian)技術的應(ying)用與(yu)推廣提供了(le)有力的政策(ce)導(dao)向和(he)保(bao)障，將火(huo)電(dian)(dian)摻(chan)燒(shao)(shao)低(di)(di)碳燃料(liao)列入鼓勵類項(xiang)目(mu)電(dian)(dian)力板塊，并明確提出(chu)實施煤電(dian)(dian)機(ji)組耦(ou)(ou)合(he)生物(wu)質發(fa)電(dian)(dian)，規定了(le)摻(chan)燒(shao)(shao)比(bi)例。

　　技術方面

　　技(ji)(ji)術不(bu)斷創新(xin)和突(tu)破(po)：如哈爾濱鍋(guo)爐廠有(you)限(xian)責(ze)任公司自主研發(fa)的(de)(de) “燃煤(mei)(mei)耦(ou)合垃圾(ji)發(fa)電(dian)技(ji)(ji)術” 通過國(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)局評審;中國(guo)華(hua)能(neng)集(ji)團有(you)限(xian)公司開發(fa)的(de)(de) “大型燃煤(mei)(mei)電(dian)站規模化處理多源(yuan)(yuan)固(gu)(gu)廢耦(ou)合發(fa)電(dian)關鍵技(ji)(ji)術” 被列入《中央企業科技(ji)(ji)創新(xin)成果產品(pin)手冊(2023 年(nian)版)》;國(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)集(ji)團發(fa)布《煤(mei)(mei)電(dian)機(ji)組耦(ou)合固(gu)(gu)體(ti)廢棄物摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)典型技(ji)(ji)術路線和案例集(ji)》。此(ci)外，循環流化床鍋(guo)爐摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)術發(fa)展(zhan)良好(hao)，其(qi)燃料適應性廣，熱容量(liang)大，燃燒(shao)(shao)穩定，抗沖(chong)擊(ji)，負荷調節范圍廣，能(neng)夠(gou)摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)各種各樣的(de)(de)城市固(gu)(gu)廢垃圾(ji)，熱耦(ou)合摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)術成熟(shu)，可直(zhi)燃摻(chan)(chan)(chan)(chan)燒(shao)(shao)，鍋(guo)爐設(she)備改造投資非常(chang)低(di)。

　　在污泥(ni)(ni)的(de)預處理、摻(chan)燒比例的(de)控制、污染物(wu)的(de)協同治理等(deng)(deng)方面(mian)都有進展。浙(zhe)江大學王飛教授團隊等(deng)(deng)科研機構在污泥(ni)(ni)的(de)理化(hua)性質、干化(hua)技(ji)術、摻(chan)燒工(gong)藝等(deng)(deng)方面(mian)進行(xing)了深入研究。一些企業也取(qu)得了技(ji)術突(tu)破，如南(nan)網科技(ji)公(gong)司(si)污泥(ni)(ni)摻(chan)燒項目團隊歷時 10 年，突(tu)破了高效干化(hua)、鍋(guo)爐效率下降明顯、受(shou)熱面(mian)結(jie)焦、污染物(wu)排放(fang)難以控制等(deng)(deng)關鍵(jian)技(ji)術瓶頸。

　　應用規模方面

　　應(ying)用日益廣泛——固(gu)(gu)體替代燃(ran)料如垃圾衍生燃(ran)料(RDF)、固(gu)(gu)體回收燃(ran)料(SRF)等，已在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠、水泥(ni)廠等工業窯爐(lu)中得到應(ying)用。華能(neng)長江環保科技有(you)限(xian)公司(si)(si)的(de)項目(mu)可(ke)適應(ying)多種固(gu)(gu)廢(fei)處(chu)置，新(xin)中港公司(si)(si)計劃通過鍋爐(lu)改(gai)造(zao)擴大(da)固(gu)(gu)廢(fei)燃(ran)料的(de)耦合比例。在污(wu)(wu)(wu)泥(ni)摻(chan)燒(shao)(shao)方面(mian)，國(guo)(guo)能(neng)(福(fu)(fu)州(zhou))熱(re)(re)電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司(si)(si)、承德熱(re)(re)電(dian)(dian)、國(guo)(guo)家(jia)能(neng)源集團(tuan)安(an)徽公司(si)(si)馬鞍山電(dian)(dian)廠、華能(neng)福(fu)(fu)州(zhou)電(dian)(dian)廠等企業的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)摻(chan)燒(shao)(shao)項目(mu)都取得了不錯的(de)成效。部(bu)分火電(dian)(dian)廠的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)摻(chan)燒(shao)(shao)量(liang)逐漸(jian)增加，處(chu)理能(neng)力(li)不斷提升，如華能(neng)珞璜電(dian)(dian)廠日處(chu)理濕污(wu)(wu)(wu)泥(ni)量(liang)可(ke)達 600 噸(dun)，每(mei)年(nian)可(ke)處(chu)置生活污(wu)(wu)(wu)泥(ni)近(jin) 20 萬噸(dun);國(guo)(guo)能(neng)(福(fu)(fu)州(zhou))熱(re)(re)電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司(si)(si) 2024 年(nian) 3 月份污(wu)(wu)(wu)泥(ni)摻(chan)燒(shao)(shao)量(liang)創歷史新(xin)高(gao)，完成 1025.4 噸(dun)，一季度累計摻(chan)燒(shao)(shao)量(liang)較上年(nian)度總量(liang)高(gao) 233%。

　　應(ying)用領域方面

　　國內在污(wu)泥(ni)摻(chan)(chan)燒(shao)(shao)方面(mian)成果顯著，同時也(ye)在積極(ji)拓展生(sheng)物質、垃圾焚燒(shao)(shao)廢(fei)渣(zha)(zha)、油(you)泥(ni)、藥渣(zha)(zha)等(deng)多種(zhong)固(gu)廢(fei)的耦合摻(chan)(chan)燒(shao)(shao)領域。例(li)如(ru)國家(jia)能源(yuan)集(ji)團發布的《煤電機組耦合固(gu)體廢(fei)棄物摻(chan)(chan)燒(shao)(shao)典型技術路(lu)線和(he)案(an)例(li)集(ji)》介紹了污(wu)泥(ni)耦合摻(chan)(chan)燒(shao)(shao)、污(wu)泥(ni)干化(hua)焚燒(shao)(shao)、垃圾焚燒(shao)(shao)、油(you)泥(ni)焚燒(shao)(shao)、藥渣(zha)(zha)焚燒(shao)(shao)、生(sheng)物質氣化(hua)焚燒(shao)(shao)、生(sheng)物質摻(chan)(chan)燒(shao)(shao)等(deng) 7 個技術方向。

　　技術(shu)研(yan)究方面

　　預(yu)處理(li)技(ji)術(shu)研(yan)(yan)究(jiu)：由于工(gong)業固廢(fei)成分復雜、含(han)水率高(gao)(gao)(gao)、熱值低等(deng)特點，如污泥(ni)的含(han)水率通常(chang)在 80% 左右，科(ke)研(yan)(yan)人員致(zhi)力于研(yan)(yan)究(jiu)高(gao)(gao)(gao)效的預(yu)處理(li)技(ji)術(shu)。例(li)如，浙(zhe)江大學(xue)王飛(fei)教授團隊對污泥(ni)的理(li)化性質進(jin)行深(shen)入研(yan)(yan)究(jiu)，為污泥(ni)的干化技(ji)術(shu)提(ti)供理(li)論支持(chi)，開發(fa)出(chu)蒸汽(qi)傳(chuan)熱圓盤干化工(gong)藝等(deng)，將含(han)水率約(yue)(yue) 80% 的濕污泥(ni)干化成含(han)水率約(yue)(yue) 40% 的干污泥(ni)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)其熱值和燃燒性能。

　　燃(ran)(ran)燒(shao)特性(xing)與(yu)過(guo)程(cheng)(cheng)控(kong)制研(yan)究(jiu)：研(yan)究(jiu)人員通過(guo)實驗和模擬等手段(duan)，深入(ru)了解工(gong)業(ye)固(gu)廢(fei)與(yu)煤(mei)(mei)炭(tan)混合燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)(de)特性(xing)，包括燃(ran)(ran)燒(shao)溫度、燃(ran)(ran)燒(shao)速度、污染物生成規律等。如西安(an)西熱鍋爐(lu)環保(bao)工(gong)程(cheng)(cheng)有限公司的(de)(de)研(yan)究(jiu)人員對多(duo)源(yuan)固(gu)廢(fei)在煤(mei)(mei)粉鍋爐(lu)中(zhong)的(de)(de)燃(ran)(ran)燒(shao)過(guo)程(cheng)(cheng)進(jin)行研(yan)究(jiu)，首創了燃(ran)(ran)煤(mei)(mei)電廠多(duo)源(yuan)固(gu)廢(fei)前置炭(tan)化技(ji)(ji)術路線(xian)，突(tu)破了多(duo)源(yuan)固(gu)廢(fei)難(nan)以(yi)適(shi)應煤(mei)(mei)粉鍋爐(lu)懸浮(fu)燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)(de)技(ji)(ji)術瓶(ping)頸(jing)。

　　污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)協同治理研究：在耦合摻燒過(guo)程(cheng)中，會產生多種污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)，科(ke)研人員重點研究如(ru)何(he)實現(xian)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)協同治理。例如(ru)，利用燃(ran)(ran)煤(mei)電站現(xian)有的(de)環保設(she)施，如(ru)脫硫(liu)、脫硝、除塵設(she)備等(deng)，對工業固廢燃(ran)(ran)燒產生的(de)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)進行高效(xiao)脫除，并通過(guo)優化燃(ran)(ran)燒過(guo)程(cheng)和添加催化劑等(deng)方式，進一(yi)步降低污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)排(pai)放。

　　實(shi)踐應用方面

　　污(wu)(wu)泥耦(ou)合摻燒(shao)(shao)：國(guo)內多個燃(ran)煤電廠開(kai)展(zhan)了(le)污(wu)(wu)泥耦(ou)合發電項目。如華能珞(luo)璜電廠日(ri)處(chu)理濕污(wu)(wu)泥量(liang)可(ke)達 600 噸，每年可(ke)處(chu)置生活(huo)污(wu)(wu)泥近 20 萬(wan)噸，增加生物質電量(liang) 4900 萬(wan)千瓦時(shi)，減少二氧化碳排(pai)放(fang) 4.14 萬(wan)噸;國(guo)能(福州)熱電有(you)限(xian)公司 2024 年 3 月份污(wu)(wu)泥摻燒(shao)(shao)量(liang)創歷史新(xin)高(gao)，完成 1025.4 噸，一季度累計摻燒(shao)(shao)量(liang)較上年度總量(liang)高(gao) 233%。

　　生(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)耦合摻(chan)(chan)燒：國家(jia)能(neng)源(yuan)集團發布的《煤(mei)電機組耦合固(gu)體廢棄物(wu)(wu)(wu)摻(chan)(chan)燒典型技術路線和案例集》收錄了(le)壽光(guang)、柳州、布連 3 個電廠生(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)摻(chan)(chan)燒項目。煙臺龍源(yuan)公司研發的 “燃(ran)煤(mei)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)摻(chan)(chan)燒生(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)燃(ran)料關鍵技術研究(jiu)與應用” 技術在國能(neng)壽光(guang)發電有限(xian)責(ze)任公司 1000 兆瓦燃(ran)煤(mei)鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)上示范應用，生(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)(zhi)粉料摻(chan)(chan)燒量 25.36 噸 / 時，相應減少鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)燃(ran)煤(mei) 11.29 噸 / 時，且(qie)對鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)燃(ran)燒穩定性、受熱(re)面沾污情況(kuang)和污染排放情況(kuang)無(wu)明(ming)顯消(xiao)極影(ying)響。

　　垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)廢渣(zha)耦(ou)合(he)摻燒(shao)：以某地區燃煤電廠為例，通(tong)過引進生(sheng)(sheng)活垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)廢渣(zha)摻燒(shao)技術，成功實現了固體廢棄(qi)物的資源(yuan)化利用和減少排放，將生(sheng)(sheng)活垃圾(ji)(ji)焚(fen)燒(shao)廢渣(zha)，如焚(fen)渣(zha)、灰渣(zha)等(deng)，作為輔助燃料摻入燃煤，提高了資源(yuan)的綜合(he)利用率，減少了焚(fen)燒(shao)廢渣(zha)對環境的危(wei)害。

　　其他(ta)固廢(fei)耦(ou)合摻燒：國(guo)家(jia)能源(yuan)集團發布的(de)《煤(mei)電機組耦(ou)合固體廢(fei)棄物摻燒典型(xing)技術(shu)路線和案(an)(an)例集》還介紹了油(you)(you)泥焚(fen)燒、藥渣(zha)(zha)焚(fen)燒等技術(shu)方向及相關案(an)(an)例。如常(chang)州電廠等公司在油(you)(you)泥焚(fen)燒、藥渣(zha)(zha)焚(fen)燒方面進行了實踐(jian)探索，取得了一定的(de)成果，為解(jie)決這些特(te)殊工業(ye)固廢(fei)的(de)處置問題提(ti)供(gong)了借鑒。

　　發(fa)展趨勢

　　技(ji)術創(chuang)新方(fang)面(mian)

　　耦合(he)技(ji)(ji)術多元化：目前(qian)常見的生物質用于煤電機組發電的技(ji)(ji)術方式主要有直(zhi)燃(ran)耦合(he)、間(jian)接耦合(he)和并聯耦合(he)發電三種(zhong)(zhong)，未來會(hui)(hui)不斷(duan)優化改進，以適(shi)(shi)應(ying)更多種(zhong)(zhong)類的工(gong)業(ye)(ye)固廢(fei)(fei)和更復雜的工(gong)況。同時(shi)，循(xun)環流(liu)化床鍋爐摻燒(shao)技(ji)(ji)術會(hui)(hui)持續發展，其(qi)燃(ran)料(liao)適(shi)(shi)應(ying)性廣、熱(re)容量大、燃(ran)燒(shao)穩定、抗沖(chong)擊、負荷調節范圍(wei)廣等優勢將進一步(bu)凸顯，并且會(hui)(hui)不斷(duan)進行技(ji)(ji)術升級(ji)，使其(qi)能夠(gou)更高(gao)效(xiao)地摻燒(shao)各種(zhong)(zhong)工(gong)業(ye)(ye)固廢(fei)(fei)。

　　替(ti)代燃(ran)料(liao)制備(bei)技術(shu)精細化：通過 “破碎 + 篩分(fen) + 分(fen)選” 等(deng)精細化處理工藝，將固廢垃圾(ji)中不可燃(ran)物分(fen)離出(chu)來，使最終得到的(de)替(ti)代燃(ran)料(liao)在(zai)出(chu)料(liao)尺寸、除雜(za)率上都有(you)著不小的(de)提升，入爐燃(ran)燒(shao)的(de)熱損失(shi)系數(shu)更(geng)(geng)低，有(you)害(hai)物質更(geng)(geng)少，熱值更(geng)(geng)高(gao)(gao)。此外，還會(hui)研發更(geng)(geng)高(gao)(gao)效的(de)干燥、成型、配伍(wu)與調(diao)質技術(shu)，進一步提高(gao)(gao)固廢燃(ran)料(liao)的(de)質量和燃(ran)燒(shao)性(xing)能12。

　　應(ying)用拓展方面

　　固廢(fei)種類增加(jia)：在(zai)現有污泥(ni)、生(sheng)物(wu)質、垃圾焚燒廢(fei)渣(zha)、油泥(ni)、藥渣(zha)等(deng)(deng)固廢(fei)耦合(he)摻燒的基礎上，未來(lai)會進一步拓展到更多類型的工業固廢(fei)，如化工廢(fei)渣(zha)、冶煉廢(fei)渣(zha)、尾礦等(deng)(deng)，實現更廣泛的固廢(fei)資源化利用。

　　應(ying)用(yong)領域擴大：除了燃(ran)煤電(dian)(dian)站，該(gai)技(ji)(ji)術(shu)還將在更多的工(gong)業領域得到應(ying)用(yong)，如水泥廠、鋼鐵廠等(deng)。例如廣東奧創公(gong)司的 “OHCAN-WTR 固廢(fei)資源化協同(tong)處(chu)置耦合發電(dian)(dian)” 處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)，可實現城市生活垃(la)圾、一(yi)般工(gong)業固廢(fei)等(deng)的 “無害化、減量化、資源化、能源化” 的綜合利(li)用(yong)處(chu)理，其生產的 RDF 燃(ran)料棒可用(yong)于(yu)水泥廠。

　　環保與效益方面

　　污(wu)染(ran)物(wu)協(xie)同治理深(shen)化(hua)：利(li)用燃煤電站(zhan)現有的(de)環保(bao)設(she)施，如脫硫(liu)、脫硝、除塵設(she)備等，對工(gong)業固(gu)廢燃燒(shao)(shao)產生的(de)污(wu)染(ran)物(wu)進行(xing)高效脫除，并通過優化(hua)燃燒(shao)(shao)過程和添(tian)加催(cui)化(hua)劑(ji)等方(fang)式(shi)，進一(yi)步降低(di)污(wu)染(ran)物(wu)的(de)排放。同時，會更(geng)加注(zhu)重(zhong)多(duo)污(wu)染(ran)物(wu)的(de)協(xie)同治理，實現對二氧化(hua)硫(liu)、氮氧化(hua)物(wu)、顆粒物(wu)、重(zhong)金屬等污(wu)染(ran)物(wu)的(de)一(yi)體化(hua)控制。

　　多重效(xiao)(xiao)益提(ti)升(sheng)：多源固(gu)廢替代(dai)燃料屬(shu)于(yu)可再生能(neng)源，是一(yi)種新型非煤低(di)碳(tan)(tan)燃料，替代(dai)部分燃煤可降低(di)發電廠碳(tan)(tan)排(pai)放量。同時(shi)，使用(yong)替代(dai)燃料后，還可降低(di)二氧(yang)(yang)化硫(liu)、氮氧(yang)(yang)化物、顆粒物、灰渣的(de)產生量，有(you)助于(yu)減少(shao)環(huan)境(jing)污染(ran)，實現(xian)節(jie)能(neng)減排(pai)的(de)目標。此外，該技術還能(neng)通過減少(shao)固(gu)廢處理費(fei)用(yong)和碳(tan)(tan)排(pai)放成(cheng)本等，為企業帶來額外的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)(xiao)益。

　　智能化與管理方面

　　燃燒(shao)過(guo)程(cheng)智能化控制：在線監測系統(tong)與智能控制系統(tong)深度(du) “聯姻”，通過(guo)實(shi)時捕捉(zhuo)鍋爐(lu)溫度(du)、壓(ya)力、氧(yang)量、二氧(yang)化碳(tan)、氮氧(yang)化物含量等(deng)關鍵(jian)燃燒(shao)參數，并依(yi)托前沿算法模(mo)型實(shi)時 “把脈會診”，精準(zhun)調控給料量、送風量、引風量等(deng)關鍵(jian)變(bian)量，確(que)保燃燒(shao)進(jin)程(cheng)穩定高(gao)效。未來(lai)，智能化控制系統(tong)將更加先進(jin)和完善，實(shi)現對燃燒(shao)過(guo)程(cheng)的精準(zhun)預(yu)測和自動優化。

　　原料供應與(yu)(yu)儲(chu)(chu)(chu)存優化：在政府引導下，固廢(fei)產生(sheng)單位與(yu)(yu)燃煤電(dian)廠將開啟(qi)更深入(ru)的合(he)作，長(chang)期(qi)合(he)作協(xie)議簽訂(ding)、產業聯(lian)盟組建，固廢(fei)供應更加穩定。各地會(hui)因地制宜(yi)建設更多固廢(fei)收(shou)集中轉站、物流配送中心，實現固廢(fei)集中收(shou)納、分類倉儲(chu)(chu)(chu)、統一配送，降低運輸成本(ben)與(yu)(yu)風險。同時，電(dian)廠會(hui)進(jin)一步(bu)完善(shan)安全(quan)(quan)環保儲(chu)(chu)(chu)存措施，打造(zao)更專業的儲(chu)(chu)(chu)存設施，全(quan)(quan)方位守護儲(chu)(chu)(chu)存安全(quan)(quan)。

　　綜上所(suo)述(shu)，燃煤電站與工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)固廢(fei)耦合摻燒技(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)創新和(he)應用實踐方面都(dou)取(qu)得了(le)顯著(zhu)進(jin)展，但仍面臨(lin)諸多挑戰(zhan)。未(wei)來，需要進(jin)一步深入(ru)開(kai)展基礎(chu)研究和(he)應用技(ji)(ji)術(shu)(shu)研發(fa)，加強產學研合作(zuo)，不斷(duan)優化技(ji)(ji)術(shu)(shu)路線(xian)和(he)工(gong)(gong)(gong)藝參數(shu)，完善(shan)配套設備(bei)和(he)系統。相信在(zai)各方的(de)共同努(nu)力下，這一技(ji)(ji)術(shu)(shu)必將不斷(duan)成熟(shu)和(he)完善(shan)，為我國(guo)能源結構調(diao)整、工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)固廢(fei)資源化利用和(he)環境(jing)保護事業(ye)(ye)提供強有力的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)支撐，實現(xian)經濟、社會和(he)環境(jing)的(de)協調(diao)發(fa)展。

　　來源：靈動核(he)心(xin)

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