JP2002168423A - 循環流動層ボイラ - Google Patents
循環流動層ボイラInfo
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- JP2002168423A JP2002168423A JP2000367386A JP2000367386A JP2002168423A JP 2002168423 A JP2002168423 A JP 2002168423A JP 2000367386 A JP2000367386 A JP 2000367386A JP 2000367386 A JP2000367386 A JP 2000367386A JP 2002168423 A JP2002168423 A JP 2002168423A
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイクロンの入口部における摩耗を低減し
得、サイクロン内部の耐摩耗材を頻繁に交換することを
不要とし得、経済性を高め得る循環流動層ボイラを提供
する。 【解決手段】 サイクロン４上流部に、火炉１内での燃
焼により発生した排ガスの流速を低下させ該排ガス中に
含まれる灰を重力分級により分離して火炉１の底部へ戻
す灰分離室２３を設ける。
得、サイクロン内部の耐摩耗材を頻繁に交換することを
不要とし得、経済性を高め得る循環流動層ボイラを提供
する。 【解決手段】 サイクロン４上流部に、火炉１内での燃
焼により発生した排ガスの流速を低下させ該排ガス中に
含まれる灰を重力分級により分離して火炉１の底部へ戻
す灰分離室２３を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、循環流動層ボイラ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ゴミの有効利用として注目を
浴びているゴミ固形化燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ Ｄ
ｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ）やバイオマス等の廃棄物を使
ったボイラ発電設備の開発が進められている。
浴びているゴミ固形化燃料（ＲＤＦ：Ｒｅｆｕｓｅ Ｄ
ｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ）やバイオマス等の廃棄物を使
ったボイラ発電設備の開発が進められている。
【０００３】前記ボイラ発電設備の形式の一つとして循
環流動層ボイラがあり、これは、図２に示される如く、
空気分散ノズル２から吹き出される一次空気Ａによりゴ
ミ固形化燃料等の廃棄物を砂や石灰石等からなるベッド
材３と共に流動化させながら燃焼させる火炉１と、該火
炉１の上部に接続され且つ火炉１内での燃焼により発生
した排ガス中に含まれる灰を捕集するサイクロン４と、
該サイクロン４で捕集された灰が灰落下管５を介して導
入され、該灰を冷却し灰戻し管６を介して前記火炉１の
底部に戻し循環させる外部熱交換器７と、前記サイクロ
ン４で灰が捕集された排ガスが導入され、内部に過熱器
８と節炭器９とが配設された後部伝熱部１０とを備えて
なる構成を有している。
環流動層ボイラがあり、これは、図２に示される如く、
空気分散ノズル２から吹き出される一次空気Ａによりゴ
ミ固形化燃料等の廃棄物を砂や石灰石等からなるベッド
材３と共に流動化させながら燃焼させる火炉１と、該火
炉１の上部に接続され且つ火炉１内での燃焼により発生
した排ガス中に含まれる灰を捕集するサイクロン４と、
該サイクロン４で捕集された灰が灰落下管５を介して導
入され、該灰を冷却し灰戻し管６を介して前記火炉１の
底部に戻し循環させる外部熱交換器７と、前記サイクロ
ン４で灰が捕集された排ガスが導入され、内部に過熱器
８と節炭器９とが配設された後部伝熱部１０とを備えて
なる構成を有している。
【０００４】前記後部伝熱部１０の節炭器９の下流側に
は、排ガスの熱により押込通風機１１から圧送される空
気を加熱するガスエアヒータ１２を設け、該ガスエアヒ
ータ１２で加熱された空気を、一次空気ライン１３を介
して前記火炉１の底部へ一次空気Ａとして供給すると共
に、一次空気ライン１３から分岐する二次空気ライン１
４を介して前記火炉１の上下方向中間部所要位置へ二次
空気Ｂとして供給するようにし、更に、流動用空気ブロ
ワ１５から圧送される空気を流動用空気ライン１８を介
して前記外部熱交換器７の底部へ流動用空気Ｃとして供
給するようにしてある。尚、前記二次空気ライン１４の
分岐部より下流側における一次空気ライン１３途中に
は、一次空気Ａの流量調節用のダンパ１６を設け、二次
空気ライン１４途中には、二次空気Ｂの流量調節用のダ
ンパ１７を設けてある。
は、排ガスの熱により押込通風機１１から圧送される空
気を加熱するガスエアヒータ１２を設け、該ガスエアヒ
ータ１２で加熱された空気を、一次空気ライン１３を介
して前記火炉１の底部へ一次空気Ａとして供給すると共
に、一次空気ライン１３から分岐する二次空気ライン１
４を介して前記火炉１の上下方向中間部所要位置へ二次
空気Ｂとして供給するようにし、更に、流動用空気ブロ
ワ１５から圧送される空気を流動用空気ライン１８を介
して前記外部熱交換器７の底部へ流動用空気Ｃとして供
給するようにしてある。尚、前記二次空気ライン１４の
分岐部より下流側における一次空気ライン１３途中に
は、一次空気Ａの流量調節用のダンパ１６を設け、二次
空気ライン１４途中には、二次空気Ｂの流量調節用のダ
ンパ１７を設けてある。
【０００５】前記外部熱交換器７は、前記灰落下管５が
接続されるシールボックス１９内底部に、流動用空気Ｃ
を空気分散ノズル２０から上方へ吹き出すためのウィン
ドボックス２１を形成し、空気分散ノズル２０の上方に
おけるシールボックス１９内に、循環灰との熱交換によ
り過熱蒸気を発生させて蒸気タービンへ導入するための
最終過熱器２２を配設してなる構成を有している。又、
前記外部熱交換器７は、一般的にサイクロン４下部の圧
力よりも火炉１内下部の圧力の方が高くなっていること
を考慮し、この状態において、火炉１内の排ガスがサイ
クロン４下部の灰落下管５側に流れ込むことを防止し、
且つサイクロン４で分離された灰を火炉１内に確実に流
下させて戻し得るよう、いわゆるサイホンのような形に
形成してある。
接続されるシールボックス１９内底部に、流動用空気Ｃ
を空気分散ノズル２０から上方へ吹き出すためのウィン
ドボックス２１を形成し、空気分散ノズル２０の上方に
おけるシールボックス１９内に、循環灰との熱交換によ
り過熱蒸気を発生させて蒸気タービンへ導入するための
最終過熱器２２を配設してなる構成を有している。又、
前記外部熱交換器７は、一般的にサイクロン４下部の圧
力よりも火炉１内下部の圧力の方が高くなっていること
を考慮し、この状態において、火炉１内の排ガスがサイ
クロン４下部の灰落下管５側に流れ込むことを防止し、
且つサイクロン４で分離された灰を火炉１内に確実に流
下させて戻し得るよう、いわゆるサイホンのような形に
形成してある。
【０００６】前述の如きボイラ発電設備としての循環流
動層ボイラにおいては、押込通風機１１から圧送される
空気がガスエアヒータ１２で加熱され、一次空気ライン
１３を介して火炉１の底部へ一次空気Ａとして供給され
ると共に、一次空気ライン１３から分岐する二次空気ラ
イン１４を介して火炉１の上下方向中間部所要位置へ二
次空気Ｂとして供給され、更に、流動用空気ブロワ１５
から圧送される空気が流動用空気ライン１８を介して外
部熱交換器７の底部へ流動用空気Ｃとして供給されてお
り、この状態で、火炉１の空気分散ノズル２上にゴミ固
形化燃料等の廃棄物を投入すると、該廃棄物が空気分散
ノズル２から吹き出される一次空気Ａによりベッド材３
と共に流動化しながら燃焼する。
動層ボイラにおいては、押込通風機１１から圧送される
空気がガスエアヒータ１２で加熱され、一次空気ライン
１３を介して火炉１の底部へ一次空気Ａとして供給され
ると共に、一次空気ライン１３から分岐する二次空気ラ
イン１４を介して火炉１の上下方向中間部所要位置へ二
次空気Ｂとして供給され、更に、流動用空気ブロワ１５
から圧送される空気が流動用空気ライン１８を介して外
部熱交換器７の底部へ流動用空気Ｃとして供給されてお
り、この状態で、火炉１の空気分散ノズル２上にゴミ固
形化燃料等の廃棄物を投入すると、該廃棄物が空気分散
ノズル２から吹き出される一次空気Ａによりベッド材３
と共に流動化しながら燃焼する。
【０００７】火炉１内での廃棄物の燃焼により発生した
排ガスは、灰と一緒に吹き上げられてサイクロン４へ導
入され、該サイクロン４において灰が捕集され、該サイ
クロン４で捕集された灰は、サイクロン４下部に接続さ
れた灰落下管５から灰再循環装置としての外部熱交換器
７へ導入され、該外部熱交換器７において抜熱されて冷
却された後、灰戻し管６を介して前記火炉１の底部に戻
され、循環される。
排ガスは、灰と一緒に吹き上げられてサイクロン４へ導
入され、該サイクロン４において灰が捕集され、該サイ
クロン４で捕集された灰は、サイクロン４下部に接続さ
れた灰落下管５から灰再循環装置としての外部熱交換器
７へ導入され、該外部熱交換器７において抜熱されて冷
却された後、灰戻し管６を介して前記火炉１の底部に戻
され、循環される。
【０００８】前記サイクロン４で灰が分離された排ガス
は、後部伝熱部１０へ導かれ、該後部伝熱部１０の過熱
器８及び節炭器９において熱回収され、更にガスエアヒ
ータ１２において熱回収された後、図示していない集塵
機等を経て煙突から大気に放出される。
は、後部伝熱部１０へ導かれ、該後部伝熱部１０の過熱
器８及び節炭器９において熱回収され、更にガスエアヒ
ータ１２において熱回収された後、図示していない集塵
機等を経て煙突から大気に放出される。
【０００９】一方、ボイラ給水は、節炭器９において排
ガスにより加熱され、図示していない蒸気ドラムを経て
火炉１のボイラ炉壁１ａ内を流れ、再び蒸気ドラムへ戻
り、飽和蒸気となって過熱器８へ導入され排ガスにより
過熱され、該過熱器８において過熱された過熱蒸気は、
最終過熱器２２へ導かれ循環灰により更に過熱され、該
最終過熱器２２において過熱された過熱蒸気は、蒸気タ
ービンへ導入され、発電が行われる。
ガスにより加熱され、図示していない蒸気ドラムを経て
火炉１のボイラ炉壁１ａ内を流れ、再び蒸気ドラムへ戻
り、飽和蒸気となって過熱器８へ導入され排ガスにより
過熱され、該過熱器８において過熱された過熱蒸気は、
最終過熱器２２へ導かれ循環灰により更に過熱され、該
最終過熱器２２において過熱された過熱蒸気は、蒸気タ
ービンへ導入され、発電が行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の如き
循環流動層ボイラの場合、サイクロン４は分級性能を上
げるためにその入口部での排ガスの流速を上げるように
しているが、一般に、摩耗量は、ガスの流速の３．５乗
に比例するため、サイクロン４の入口部における摩耗が
問題となっており、サイクロン４内部の耐摩耗材を頻繁
に交換する必要があり、無駄が多かった。
循環流動層ボイラの場合、サイクロン４は分級性能を上
げるためにその入口部での排ガスの流速を上げるように
しているが、一般に、摩耗量は、ガスの流速の３．５乗
に比例するため、サイクロン４の入口部における摩耗が
問題となっており、サイクロン４内部の耐摩耗材を頻繁
に交換する必要があり、無駄が多かった。
【００１１】本発明は、斯かる実情に鑑み、サイクロン
の入口部における摩耗を低減し得、サイクロン内部の耐
摩耗材を頻繁に交換することを不要とし得、経済性を高
め得る循環流動層ボイラを提供しようとするものであ
る。
の入口部における摩耗を低減し得、サイクロン内部の耐
摩耗材を頻繁に交換することを不要とし得、経済性を高
め得る循環流動層ボイラを提供しようとするものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料をベッド
材と共に流動化させながら燃焼させる火炉と、該火炉の
上部に接続され且つ火炉内での燃焼により発生した排ガ
ス中に含まれる灰を捕集して火炉の底部へ戻すサイクロ
ンとを備えた循環流動層ボイラにおいて、サイクロン上
流部に、火炉内での燃焼により発生した排ガスの流速を
低下させ該排ガス中に含まれる灰を重力分級により分離
して火炉の底部へ戻す灰分離室を設けたことを特徴とす
る循環流動層ボイラにかかるものである。
材と共に流動化させながら燃焼させる火炉と、該火炉の
上部に接続され且つ火炉内での燃焼により発生した排ガ
ス中に含まれる灰を捕集して火炉の底部へ戻すサイクロ
ンとを備えた循環流動層ボイラにおいて、サイクロン上
流部に、火炉内での燃焼により発生した排ガスの流速を
低下させ該排ガス中に含まれる灰を重力分級により分離
して火炉の底部へ戻す灰分離室を設けたことを特徴とす
る循環流動層ボイラにかかるものである。
【００１３】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
られる。
【００１４】火炉内での燃料の燃焼により発生した排ガ
スは、灰と一緒に吹き上げられて灰分離室へ導入され、
該灰分離室において排ガスの流速が低下され、該排ガス
中に含まれる灰の一部が重力分級により分離され、火炉
の底部へ戻されると共に、前記灰分離室において灰の濃
度が低減された排ガスはサイクロンへ導入され、該サイ
クロンにおいて灰が捕集され、該サイクロンで捕集され
た灰は、前記火炉の底部に戻され、循環される。
スは、灰と一緒に吹き上げられて灰分離室へ導入され、
該灰分離室において排ガスの流速が低下され、該排ガス
中に含まれる灰の一部が重力分級により分離され、火炉
の底部へ戻されると共に、前記灰分離室において灰の濃
度が低減された排ガスはサイクロンへ導入され、該サイ
クロンにおいて灰が捕集され、該サイクロンで捕集され
た灰は、前記火炉の底部に戻され、循環される。
【００１５】ここで、摩耗量がガスの流速の３．５乗に
比例することは前述した通りであるが、同時に、摩耗量
は、ガス中に含まれる粒子の濃度に比例するため、本発
明の如く、灰分離室において排ガスの流速を低下させ該
排ガス中に含まれる灰の一部を重力分級により分離し、
排ガス中に含まれる灰の濃度を低減してからサイクロン
へ導入することにより、サイクロンの入口部における摩
耗量を減少させることが可能となる。
比例することは前述した通りであるが、同時に、摩耗量
は、ガス中に含まれる粒子の濃度に比例するため、本発
明の如く、灰分離室において排ガスの流速を低下させ該
排ガス中に含まれる灰の一部を重力分級により分離し、
排ガス中に含まれる灰の濃度を低減してからサイクロン
へ導入することにより、サイクロンの入口部における摩
耗量を減少させることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
例と共に説明する。
【００１７】図１は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図２に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示
す如く、サイクロン４上流部に、火炉１内での燃焼によ
り発生した排ガスの流速を低下させ該排ガス中に含まれ
る灰を重力分級により分離して火炉１の底部へ戻す灰分
離室２３を設けた点にある。
て、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図２に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示
す如く、サイクロン４上流部に、火炉１内での燃焼によ
り発生した排ガスの流速を低下させ該排ガス中に含まれ
る灰を重力分級により分離して火炉１の底部へ戻す灰分
離室２３を設けた点にある。
【００１８】前記灰分離室２３の底部は、灰分離管２４
を介してシールボックス１９の上部に接続してあり、該
灰分離室２３において分離した灰は、シールボックス１
９内においてサイクロン４で捕集した灰と合流させ、該
シールボックス１９から灰戻し管６を介して火炉１の底
部へ戻すようにしてある。
を介してシールボックス１９の上部に接続してあり、該
灰分離室２３において分離した灰は、シールボックス１
９内においてサイクロン４で捕集した灰と合流させ、該
シールボックス１９から灰戻し管６を介して火炉１の底
部へ戻すようにしてある。
【００１９】次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２０】火炉１内での廃棄物等の燃料の燃焼により
発生した排ガスは、灰と一緒に吹き上げられて灰分離室
２３へ導入され、該灰分離室２３において排ガスの流速
が低下され、該排ガス中に含まれる灰の一部が重力分級
により分離され、灰分離管２４を介してシールボックス
１９へ導入される。
発生した排ガスは、灰と一緒に吹き上げられて灰分離室
２３へ導入され、該灰分離室２３において排ガスの流速
が低下され、該排ガス中に含まれる灰の一部が重力分級
により分離され、灰分離管２４を介してシールボックス
１９へ導入される。
【００２１】前記灰分離室２３において灰の濃度が低減
された排ガスはサイクロン４へ導入され、該サイクロン
４において灰が捕集され、該サイクロン４で捕集された
灰は、サイクロン４下部に接続された灰落下管５から灰
再循環装置としての外部熱交換器７へ導入され、該外部
熱交換器７において抜熱されて冷却された後、前記灰分
離室２３において分離された灰と一緒に、灰戻し管６を
介して前記火炉１の底部に戻され、循環される。
された排ガスはサイクロン４へ導入され、該サイクロン
４において灰が捕集され、該サイクロン４で捕集された
灰は、サイクロン４下部に接続された灰落下管５から灰
再循環装置としての外部熱交換器７へ導入され、該外部
熱交換器７において抜熱されて冷却された後、前記灰分
離室２３において分離された灰と一緒に、灰戻し管６を
介して前記火炉１の底部に戻され、循環される。
【００２２】ここで、摩耗量がガスの流速の３．５乗に
比例することは前述した通りであるが、同時に、摩耗量
は、ガス中に含まれる粒子の濃度に比例するため、本図
示例の如く、灰分離室２３において排ガスの流速を低下
させ該排ガス中に含まれる灰の一部を重力分級により分
離し、排ガス中に含まれる灰の濃度を低減してからサイ
クロン４へ導入することにより、サイクロン４の入口部
における摩耗量を減少させることが可能となる。
比例することは前述した通りであるが、同時に、摩耗量
は、ガス中に含まれる粒子の濃度に比例するため、本図
示例の如く、灰分離室２３において排ガスの流速を低下
させ該排ガス中に含まれる灰の一部を重力分級により分
離し、排ガス中に含まれる灰の濃度を低減してからサイ
クロン４へ導入することにより、サイクロン４の入口部
における摩耗量を減少させることが可能となる。
【００２３】尚、前記灰分離室２３において、排ガスの
流速は一旦低下するが、サイクロン４の入口部では流路
断面積が絞られて排ガスの流速が再び上昇するため、サ
イクロン４の分級性能に影響を及ぼす心配はない。
流速は一旦低下するが、サイクロン４の入口部では流路
断面積が絞られて排ガスの流速が再び上昇するため、サ
イクロン４の分級性能に影響を及ぼす心配はない。
【００２４】こうして、サイクロン４の入口部における
摩耗を低減し得、サイクロン４内部の耐摩耗材を頻繁に
交換することを不要とし得、経済性を高め得る。
摩耗を低減し得、サイクロン４内部の耐摩耗材を頻繁に
交換することを不要とし得、経済性を高め得る。
【００２５】尚、本発明の循環流動層ボイラは、上述の
図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
【００２６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の循環流動
層ボイラによれば、サイクロンの入口部における摩耗を
低減し得、サイクロン内部の耐摩耗材を頻繁に交換する
ことを不要とし得、経済性を高め得るという優れた効果
を奏し得る。
層ボイラによれば、サイクロンの入口部における摩耗を
低減し得、サイクロン内部の耐摩耗材を頻繁に交換する
ことを不要とし得、経済性を高め得るという優れた効果
を奏し得る。
【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図
である。
である。
【図２】従来例の全体概要構成図である。
１ 火炉 ３ ベッド材 ４ サイクロン ２３ 灰分離室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｃ 10/24 Ｆ２３Ｃ 11/02 ３０８ 10/02 ３１１ Ｆターム(参考） 3K064 AA06 AB01 AD05 AD08 AE15 BA07 BA15 BA19 4D053 AA03 AB01 BA01 BB02 BC01 BD04 DA02 DA06 4G070 AA01 AB06 BB32 CA09 CA13 CA25 CA26 CA30 CB02 DA01
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料をベッド材と共に流動化させながら
燃焼させる火炉と、該火炉の上部に接続され且つ火炉内
での燃焼により発生した排ガス中に含まれる灰を捕集し
て火炉の底部へ戻すサイクロンとを備えた循環流動層ボ
イラにおいて、 サイクロン上流部に、火炉内での燃焼により発生した排
ガスの流速を低下させ該排ガス中に含まれる灰を重力分
級により分離して火炉の底部へ戻す灰分離室を設けたこ
とを特徴とする循環流動層ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367386A JP2002168423A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 循環流動層ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367386A JP2002168423A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 循環流動層ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002168423A true JP2002168423A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18837819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000367386A Pending JP2002168423A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 循環流動層ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002168423A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153364A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 循環流動層燃焼装置の運転方法 |
| JP2009198096A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 循環流動層燃焼炉 |
| JP2011513689A (ja) * | 2008-02-27 | 2011-04-28 | アルストム テクノロジー リミテッド | Ｃｏ２捕捉対応の空気燃焼循環流動層蒸気発生器 |
| CN102537945A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 东南大学 | 一种循环流化床锅炉燃烧及其烟气*** |
| JP2014105941A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 循環流動層ボイラ、及び循環流動層ボイラの起動方法 |
| CN106642090A (zh) * | 2016-12-18 | 2017-05-10 | 北京国能中电节能环保技术股份有限公司 | 流化床锅炉低氮燃烧装置 |
| CN107631294A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-26 | 清华大学 | 一种用于燃烧低热值高灰分燃料的循环流化床锅炉 |
-
2000
- 2000-12-01 JP JP2000367386A patent/JP2002168423A/ja active Pending
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