多喷嘴气化 流程叙述
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程英文回答：Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification Technology Process.Introduction.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is an innovative and efficient method for converting coal-water slurry (CWS) into syngas, a versatile fuel used in a wide range of applications. This advanced technology offers numerous advantages over conventional gasification processes, including increased efficiency, reduced emissions, and flexibility in fuel utilization.Process Description.The multi-injection opposed coal-water slurry gasification process comprises several key stages:1. Slurry Preparation: Coal is crushed and blended with water to form a homogeneous coal-water slurry.2. Injection: The CWS is injected into the gasification reactor through multiple nozzles.3. Reaction: The CWS undergoes a series of chemical reactions in the reactor, including pyrolysis, gasification, and combustion.4. Syngas Production: The product of the gasification process is syngas, a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and other gases.5. Purification: The syngas is purified to remove impurities and contaminants.6. End Use: The purified syngas can be used as a fuelfor various applications, such as power generation,industrial heating, and transportation.Advantages of Multi-Injection Opposed Coal-Water Slurry Gasification.High Efficiency: The multi-injection design optimizes reaction conditions, leading to more efficient conversion of CWS into syngas.Low Emissions: The technology minimizes emissions of pollutants, such as sulfur dioxide and nitrogen oxides, by controlling combustion and utilizing advanced purification techniques.Fuel Flexibility: The gasification process can handle a wide range of coal types and qualities, providing operational flexibility.Compact Design: The reactor design is compact and modular, allowing for easier installation and maintenance.Economic Viability: The technology offers competitive operating costs and potential revenue streams from syngas utilization.Applications.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a broad range of applications, including:Power Generation: Syngas can be used as a clean and efficient fuel for power plants.Industrial Heating: Syngas can be utilized forindustrial processes that require high-temperature heat.Hydrogen Production: The syngas can be processed to extract hydrogen, a valuable clean fuel.Chemical Feedstock: Syngas is an essential feedstockfor the production of various chemicals and pharmaceuticals.Environmental Impact.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology has a positive impact on the environment:Reduced Carbon Emissions: By converting coal into syngas, the technology reduces carbon dioxide emissions compared to direct coal combustion.Air Pollution Control: Advanced purification techniques effectively remove pollutants from the syngas, mitigating air pollution.Sustainable Fuel Source: The utilization of coal-water slurry provides a sustainable fuel option for various industries.Conclusion.Multi-injection opposed coal-water slurry gasification technology is a promising and environmentally friendly solution for converting coal into a versatile fuel source. Its high efficiency, low emissions, and fuel flexibility make it an attractive option for a wide range of applications. As the demand for clean and sustainable energy sources grows, this innovative technology is poisedto play a significant role in the energy transition.中文回答：多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程。
简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程
简述多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程The process flow of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology can be summarized as follows:Raw Material Preparation:In this step, the coal and water are mixed to form a coal-water slurry. The coal is pulverized into fine particles to enhance its reactivity during gasification. The water content in the slurry should be carefully controlled to ensure optimal flowability and gasification performance.Feed System:The coal-water slurry is then fed into a high-pressure feed system, where it is pressurized before entering the gasifier. This ensures that the slurry flows smoothly and evenly through the multiple nozzles without any blockagesor interruptions.Gasifier:The heart of the process is the gasifier, where the coal-water slurry undergoes gasification to produce synthetic gas (syngas). The syngas consists primarily of carbon monoxide (CO), hydrogen (H2), and other trace gases. The multi-nozzle configuration plays a crucial role here, as it allows for efficient distribution of the slurry and promotes thorough mixing with gaseous reactants. This enhances combustion characteristics and facilitates better heat transfer, leading to improved overall performance of the gasifier.Syngas Cleanup:After leaving the gasifier, the syngas contains impurities such as sulfur compounds, particulate matter, and tar. These contaminants need to be removed before utilizing the syngas for various applications such as power generation or chemical synthesis. Therefore, a syngas cleanup system is incorporated into the process flow. It typically includes processes like scrubbing, filtering, and catalytic conversion to purify the syngas prior to its end use.Heat Recovery:During gasification, a significant amount of thermal energyis released from exothermic reactions. To maximize energy efficiency, heat recovery systems are employed in conjunction with multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasifiers. These systems capture and utilize the heat, which would otherwise be wasted, for various purposes such as preheating the incoming feed, generating steam, or supplying heat to other industrial processes.Integration with Power Generation or Chemical Production: The purified syngas can be utilized for power generation by combusting it in gas turbines or internal combustion engines. Alternatively, it can serve as a valuable feedstock for the production of chemicals like methanol, ammonia, or synthetic fuels. The versatility of multi-nozzle opposed jet coal-water slurry gasification technology allows for integration with different downstream applications based on specific requirements.总结：多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程可以总结如下：1.原料准备：将煤和水混合形成水煤浆，煤要细碎以增强其气化反应性能，同时要控制好水分含量以确保良好的流动性和气化性能。
多喷嘴气化技术工艺流程介绍
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新型多喷嘴对置水煤浆气化技术
表 1 德士古与壳牌气化装置比较
项目
壳牌气化工艺
德士古气化工艺
煤适应性 气化温度（炉内）／℃
气化压力 ／ＭＰａ 碳转化率 ／％ 煤 ／ 氧耗［以 １００ ｍ（３ ＣＯ＋Ｈ）２ 计］ 有效气含量（ＣＯ＋Ｈ）２ ／％（干基） 气体净化除灰技术 气化装置投资（比值）
硫分、氧分等含量均不敏感。热效率高、炭利用率高， 碳转化率可达 ９９％，原料煤能量回收率高，８０％～８３％ 以合成气形式回收（即冷煤气效率），１４％～１６％以蒸汽 形式回收。煤粉制备采用密闭系统，无粉尘排放；合成 气洗水经汽提冷却后循环使用，汽提出的 Ｈ２Ｓ 气体送 克劳斯硫回收装置；合成气用于燃气轮机发电时，
进入二次反应区的组分有煤焦、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ 以及 ＣＯ、Ｈ２ 等组分。这时主要进行的是煤焦、ＣＨ４ 等与 Ｈ２Ｏ、 ＣＯ２ 发生的气化反应，生成 ＣＯ 和 Ｈ２，这是有效气。二次 反应以吸热为主，致使发生二次反应的区域温度较
[ 收稿日期] ２０１０－０３－０１ [ 作者简介] 张玉亭（１９７３－），女，工程师，主要从事化工研究
小计
－６８．３５４
－５４．１５１
总计
１８０．８１
１７９．７８８
注：（１）为 ８．１７９ ｔ 由气化装置副产，其中７．１９８ ｔ 要用于 ＣＯ 变换；
（２）表示此表消耗指标基于日投煤 ２ ０００ ｔ 气化、空分装置。
由以上分析可知：壳牌只能采用废锅流程和废锅
激冷联合流程，气化炉和废锅系统结构复杂，制造要
在国内外内有大量的工业化生产经验。
3. 2 壳牌粉煤加压气化法
气化原料煤种范围较宽，褐煤、烟煤、无烟煤等各
种煤种均可使用，对煤的性质如粒度、结焦性、灰分、
1多喷嘴对置式水煤浆气化技术
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之一）多喷嘴对置式水煤浆气化技术技术拥有单位：兖矿集团有限公司、华东理工大学编者按：煤气化装置是煤化工的龙头，选择适合的煤气化技术直接关系到整个煤化工装置的安全稳定运行和经济效益，煤气化技术的选择是煤化工装置和煤化工企业的关键点之一。
为了帮助煤化工企业合理地选择气化技术，从本期起，本刊将陆续介绍目前国内主要煤气化技术，从技术特点、主要技术参数、煤种适应性、研发过程、市场开发、典型运用案例、最新动态等方面，全面地展示各种煤气化技术的特点。
此次气化技术展示的所有材料，由相关企业提供，均不代表本刊倾向和观点。
山东兖矿国拓科技工程有限公司是由兖矿集团控股，会同国内著名科研机构、院校、勘察设计单位和企业组建的化工技术研发、推广和技术服务的高科技企业，依靠兖矿集团良好的企业形象、强大的技术研发和技术服务能力，主要从事化工技术开发、技术服务、技术转让、化工工程勘察、设计、施工等业务。
公司立足兖矿自身化工技术的研发与工业化装置，依托华东理工大学、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心、中国天辰工程公司等科研和设计机构，团队具有一流理论水平和实践经验，是典型的产、学、研结合运作模式。
山东兖矿国拓科技工程有限公司与华东理工大学一起向业界推广多喷嘴气化技术，并提供技术理论和工程技术服务支持，公司自2010年7月成立以来，已签订多喷嘴气化技术转让合同15家，与国内外煤化工企业达成合作意向10余项，另与国外多家科研机构和化工企业达成合作意向。
具有完全自主知识产权的多喷嘴对置式煤气化技术由华东理工大学和兖矿集团共同研发，八五期间华东理工大学建立了多喷嘴气化技术数学模型，进行了实验室小试，九五期间兖矿集团承担了多喷嘴气化技术中试，并在兖矿国泰化工有限公司建设多喷嘴气化技术示范工程，2005年第一台千吨级多喷嘴对置式煤气化大型气化炉在兖矿国泰开车成功，由此拉开了我国水煤浆洁净煤大型化的序幕。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术主要特征介绍如下：一气化技术特点多喷嘴对置式水煤浆气化工艺是以氧气和水煤浆为原料，采用气流床反应器，在加压非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗煤气，作为氨和甲醇合成的合成气，或制氢（煤液化、燃料）的原料气、IGCC 发电的燃料气。
多喷嘴气化技术工艺流程介绍
煤浆制备系统 高压氮气系统
作用：在气化炉开、停车过程中对煤浆及氧气管线进行 吹扫；气化炉停车后对工艺烧嘴进行降温保护； 对氧气管线进行均压、密封；作为气化炉取压载 气。 主要设备：事故氮压机、高压氮罐、中高压氮罐等。
谢 谢 !
主要设备：工艺烧嘴、气化炉。
煤浆制备系统 锁斗系统
作用：将气化反应产生的炉渣收集并定期排出系统外
主要设备：锁斗、锁斗阀、锁斗循环泵、锁斗冲洗水罐、 捞渣机等。
烧嘴冷却水系统 煤浆制备系统
作用：向工艺烧嘴供循环冷却水。
主要设备：烧嘴冷却水槽、换热器、烧嘴冷却水泵、 回水分离罐、事故水槽等。
863重大项目
中国石化、 化工部
国家计委
科技部
科技部
气化炉流场示意图
V
III IV II I
A
A
A
A
III
VI
射流区、撞击区、 撞击流股、回流 区、折返流区、 管流区
多喷嘴对置式气化炉流场结构
单喷嘴水煤浆气化炉流场结构
多喷嘴水煤浆气化技术基本流程
磨煤制 浆系统 气化系统
净化系统
渣水处理系统
工艺流程简图
合成气洗涤系统 煤浆制备系统
作用：将出气化炉燃烧室的粗合成气降温、除渣、饱和 水蒸汽，并除去合成气中灰尘，使合成气中含尘 量<1mg/Nm3。 主要设备：气化炉激冷室、混合器、旋风分离器、水洗塔、 激冷水泵、高温热水泵等。
煤浆制备系统 热回收系统
作用：将气化炉、旋风分离器、水洗塔排出的洗涤黑 水减压、降温、回收热量、浓缩黑水。 主要设备：蒸发热水塔、低压闪蒸器、真空闪蒸汽、换热器、 真空泵、分离罐等。
蒸 发 热 水 塔
锁斗循环泵
澄清槽
科技成果——多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术
科技成果——多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术项目简介煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。
多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。
干煤粉经四个对置的喷嘴弥散后进入气化炉（可以是耐火砖为衬里，也可以以水冷壁做衬里）内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。
该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500℃的煤种，具有广阔的应用前景。
该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量89%-92%，碳转化率>98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%-21%、比煤耗2%-4%。
该技术生产强度大，专利实施许可费低。
所属领域化工、能源项目成熟度正在产业化进程之中应用前景多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术，打破了国外技术在干煤粉气化领域的垄断地位，具有完全自主知识产权。
在2007年第4季度完成水冷壁中试，在“十一五”期间建成粉煤气化产业化装置。
知识产权及项目获奖情况与多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利，拥有自主的知识产权。
项目曾得到国家“十五”科技攻关和“十一五”“863”课题、“973”计划的支持。
所获主要奖励有：2004年度煤炭工业十大科学技术成果，2002年中国电力科学技术奖二等奖。
合作方式主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍0 前言进入新的世纪以来，世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响，国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素，使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注，同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮，来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。
该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升，新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。
随着一批大型煤化工装置陆续投产，人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静，在总结和比选各种技术的特点时，也增加了几分把握。
如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话，现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点，也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。
特别是“十一五”期间，国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求，由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。
可以肯定地说，煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。
煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点，选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的，实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。
现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历，就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。
1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点目前己投入生产运行大型煤气化装置，采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率，水煤浆气化的可靠性已无可争议，以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同，近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，也成功实现了在大型装置上的工业化运行。
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》，进行了中间试验研究，有关部门组织了鉴定和验收。
“十五”期间进行了工业性示范装置的建设，由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计，在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设，工程列入“十五”期间的国家“863”计划。
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2 工艺
2.1 工艺设计基础
2.1.1 装置能力
产品规模：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
年操作时间：8000小时
技术来源：华东理工大学和兖矿集团
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，并购买PDP，基础设计和工程设计由中国天辰工程有限公司完成。
根据目前我国水煤浆加压气化技术的引进情况，气化装置的大部分设备均可在国内制造采购，只有气化炉材料、磨煤机出料槽泵、煤浆给料泵、煤浆槽搅拌器和DCS、SIS系统等及氧阀、锁渣阀等特殊材料的阀门管道需要进口。
2.1.2 装置工艺过程（单元）的组成及其名称
本项目气化装置：包括煤浆制备、气化框架、渣水处理以及气化装置变电所、气化外管、气化机柜室等。
表2.1-1
煤浆制备（121）包括磨煤厂房、煤浆给料厂房、磨煤排放池以及集渣池。
其中磨煤厂房内布置有8台磨煤机、8台煤仓，并预留8台助熔剂仓以及助熔剂
称重给料器的位置；在煤仓框架一层布置有一台添加剂地下槽和3台添加剂槽以及添加剂给料泵；磨煤厂房旁边布置磨煤排放池，用于收集磨煤厂房的废煤浆。
煤浆给料厂房包括I和II两个厂房，每个煤浆给料厂房内均布置3个煤浆槽以及8台煤浆给料泵，用于向气化炉提供高压煤浆。
气化框架分为I和II两个框架，为甲类防爆装置。
每个框架内各布置4台气化炉，共8台气化炉（6开2备）。
渣水处理I和II两个框架，均为甲类防爆区域。
每个框架内各布置4套闪蒸系统，共8套闪蒸系统（6开2备）。
另外，渣水处理单元还包括4台澄清槽和2台灰水槽露天布置，真空过滤厂房布置在非防爆区，厂房内有3台真空过滤机（两开一备）。
由于项目建设地为北部内陆地区，少雨、多风、干燥，四季昼夜温差较大。
总的气候特征为冬季漫长而寒冷，夏季温和短促。
考虑设备防冻、人员操作方便，煤桨制备、气化框架、渣水框架等主框架均采用封闭式厂房，捞渣机出渣采用封闭式运渣车外运。
开停车及不正常时排掉的废浆通过地沟排至独立封闭厂房内的集渣池，经抓斗机捞出外运。
2.1.3 原料、产品和副产品技术规格
2.1.
3.1 原料煤技术规格
表2.1-2
2.1.
3.2 氧气
氧气来自空分装置，规格如下：
温度：25℃
压力： 6.0MPa（G）
纯度：99.6%
2.1.
3.3 产品水煤气技术规格
表2.1-3
2.1.4 催化剂、化学品技术规格
表2.1-4
2.1.5 原料、催化剂、化学品消耗量
表2.1-5
2.1.6 产品、副产品产量
产品产量：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h
2.1.7 公用物料规格及消耗定额
表2.1-6
2.2 工艺说明
2.2.1 生产方法、采用的工艺技术路线
本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，气化压力4.0MPa（G），由华东理工大学提供的工艺软件包PDP。
多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺是以水煤浆和纯氧为原料，采用气流床反应器，在高温（1300℃）、高压（4.0MPa）、非催化条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气。
该工艺采用自主知识产权技术，其技术特点如下。
（1）采用四喷嘴对置式气化炉，运用撞击流原理，强化炉内传递过程，具有良好的工艺与工程效果：有效气成分高、碳转化率高、耐火砖寿命长。
（2）采用喷淋床与鼓泡床组成的复合床式洗涤冷却设备，具有良好的抑制合成气带水、带灰功能。
（3）煤气初步净化单元由混合器、旋风分离器、水洗塔组成，具有高效分离与节能功效。
（4）渣水热回收单元的核心设备是蒸发热水塔，采用蒸汽与返回灰水直接接触工艺，具有节能、不易堵渣的功能，确保装置长周期运行。
2.2.2 工艺流程简述
由原煤储运系统来的粒度＜10mm的原料煤从煤仓送出，经称量给料机计量进入磨煤机，与一定量的工艺水混合磨成一定粒度分布的约58~60%浓度的煤浆。
如果使用的煤种灰熔点较高时，为了降低灰熔点，还要向磨煤机中按比例加入一定的石灰石。
煤浆经磨煤机出料槽由磨煤机出料槽泵打至煤浆滚筒筛后，经煤浆给料分流器送至煤浆槽，再分别经煤浆给料泵升压至7.2MPa进入四对对置工艺烧嘴。
从外管引来的高压氧气，分两股经安全连锁阀后，分四股等量进入两对对置工艺烧嘴。
煤浆和氧气在气化炉内在4.0MPa，~1300℃条件下发生部分氧化反应生成煤气，反应后的粗煤气和溶渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后，使气体和固渣分开，激冷后的粗煤气再经混合器，旋风分离器和水洗塔三级洗涤除尘后，温度约216℃，压力3.76MPa（G）、水蒸汽/干气约1.4送后续工序。
熔渣被激冷固化后由激冷室底部进入锁斗，定期排放渣池，再由渣池中的捞渣机将粒化渣从渣池中捞出装车外运。
含细渣的水由渣池泵送至真空闪蒸罐。
由水洗塔排出的洗涤水经黑水循环泵分成两路，一路去混合器作为洗涤用水；另一路去气化炉的激冷室做为激冷水。
黑水从气化炉，旋风分离器，水洗塔
底部分别经减压阀进入蒸发热水塔减压至0.5MPa（G）闪蒸出水中溶解的气体，闪蒸后的黑水进入低压闪蒸罐经过一次闪蒸后，在进入真空闪蒸罐进一步闪蒸，经三级闪蒸后的约79℃黑水由真空闪蒸罐底部自流至澄清槽，经澄清槽沉降分离细渣，沉降后的沉降物含固量约15~25%，由澄清槽底部排出，经澄清槽底流泵送至真空过滤机过滤，滤液进入滤液受槽，经磨煤水泵送至磨机作为补水。
滤饼装车外运。
澄清槽上部溢流清液自流至灰水槽，灰水槽中的灰水经锁斗冲洗水泵一部分去锁斗冲洗水冷却器冷却后，送至锁斗冲洗水槽做为锁斗的冲洗水，另一部分作为污水，连续排放至污水处理；再有一部分低压灰水泵灰水去蒸发热水塔与中压闪蒸气逆流接触，传质传热，送至水洗塔作为系统补充水循环使用。
水洗塔不足的洗涤水由变换来的工艺冷凝液和脱盐水补充。
蒸发热水塔顶的闪蒸气经酸性气冷凝器冷却后，进入酸性气分离器，分离后的气体去变换工段回收热量，分离后的冷凝液返回灰水槽使用。
自低压闪蒸罐的闪蒸气进入除氧槽，用于对进入系统的新鲜水进行除氧和加热。
真空闪蒸罐顶的闪蒸气经真空闪蒸冷凝器用循环水冷却后，送至真空闪蒸分离罐，分离后的气体经真空泵和真空泵分离罐后放空，真空闪蒸分离罐分离的冷凝液由真空闪蒸冷凝液泵送入灰水槽使用。