焦炉煤气的使用工艺流程.docx

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焦炉煤气的使用工艺流程

焦炉煤气的使用工艺流程

一、工艺介绍

炼焦工艺就是煤在焦炉中干馏生产焦炭的过程，原料煤在焦炉的炭化室中在1100~1300?

左右的情况下，生成焦炭，并伴有大量荒煤气产生。

焦炭作为高炉炼铁的主要原料;而荒煤气经过净化处理可以作为城市供气，同时回收生成粗笨等副产品。

焦炉系统主要有以下几个部分:

燃气系统、废气系统、集气管系统及辅助系统。

对于单烧焦炉煤气的焦炉来说流程是这样的:

从焦炉煤气主管来的煤气，从废气盘的焦炉煤气入口处进入煤气蓄热室内，再经斜道进入燃烧室立火道底部进行燃烧，并形成废气流（上升气流），高温的废气通过热辐射和热对流的行式，把热量传给温度较低的燃烧室侧的炉墙表面，然后热量以热传导的方式通过炉砖传到炭化室炼焦。

换热后的废气在烟囱吸力的作用下，经双联立火道的另一火道进入斜道（下降气流），再进入蓄热室与空气换热后经小烟道、分烟道、总烟道，最后从烟囱排出。

焦炉生产产生的荒煤气中含有大量的焦油和H2S还有在桥管部分冷却荒煤气

时喷洒了大量的氨水，所以这时的荒煤气是不能直接送给用户使用的，要经过化产回收的各个工段，对煤气进行净化。

1、冷凝部分:

荒煤气中含有大量的焦油，首先要经过初冷器冷凝回收大部分的焦油，产生的冷凝液循环冷凝回流量要调节。

2、电捕部分:

电捕焦油器对从初冷器出来的煤气进一步去除含有的少量焦油，这里面电部绝缘箱的温度要控制在一定的范围内，超过范围要联锁，停鼓风机，电捕后煤器含氧量如果过高的话也要联锁停鼓风机。

3、槽区部分:

初冷器冷凝产生的焦油，电捕焦油器捕到的焦油都汇集到槽区部分。

4、鼓风机:

经过冷凝、电捕后煤气中大部分的焦油已经被去除了，进入鼓风机的环节，鼓风机在整个煤气净化过程中起着非常重要的作用，是煤气流动的动力所在，不同的厂家的鼓风机略有不同，但这里的联锁控制很复杂，比如:

鼓风机轴承温度联锁，盘车电机的联锁等。

5、硫部分的主要工艺设备是预冷塔和脱硫塔，通过和氨水的反应除掉煤气中含有的硫，主要流程及控制如下:

6、从脱硫出来的煤气中含有大量的氨，主要是因为在脱硫过程中用到了氨水，所以下一步就要去除这的氨，这里的主要设备是饱和器和蒸氨塔，饱和器加入大量的浓硫酸，和氨反应生成硫酸氨晶体，蒸氨塔则是通过蒸汽加热的方式使氨气挥发出来，这里需要控制的是蒸氨塔顶的温度，是通过进蒸氨塔的蒸汽量调节的。

7、终冷洗苯是煤气净化出场的最后一道工序，主要是洗掉煤气中含有的苯，主要的工艺设备是终冷塔，通过冷凝水冷凝，洗出苯。

经过上面几个工段，煤气可以出场送入气柜了。

从终冷洗苯工段洗出来的富油再进入粗笨蒸馏工段，这里的主要设备是管式炉、再生器、蒸馏塔，在蒸馏塔中不同塔层的温度不同，产生不同的蒸馏组份。

除了这几个主要工段以外，整个焦化回收部分还包括一些辅助的工段，如制冷站、空压站、循环水等，主要是供给焦炉和回收部分需要的冷却水、制冷水、压缩空气等。

二、控制方案

1.焦炉部分调节项目表

机侧混合煤气压力调节

集气管荒煤气压力调节

焦侧混合煤气压力调节

焦炉煤气主管流量调节

机侧分烟道吸力调节

机侧混合用焦炉煤气流量调节

焦侧分烟道吸力调节

焦侧混合用焦炉煤气流量调节

A（集气管压力及鼓风机前吸力控制:

其目的是保护焦炉压力稳定，在集气管压力控制中，由于焦炉、鼓风机控制系统是多变量系统，存在复杂的耦合关系，使得各控制单回路之间相互干扰，振荡超调现象严重，由于控制对象的模型参数随焦炉工况变化而变化，PID控制很难兼顾减小超调和提高快速性的要求，尤其当存在压力大幅度瞬时跳变现象，常规控制算法无法实现控制。

为此采用专家控制相结合的控制策略，实现各炉压力的稳定和快速控制，炉间、组间压力及与总管吸力的协调。

B（焦炉加热燃烧流量控制系统:

其目的是控制焦炉温度稳定。

根据结焦时间、装煤量等因素计算出焦炉所需的加热量，获取焦炉火道温度，建立焦炉加热温度与煤气流量的串级PID控制。

C（焦炉煤气主管压力控制：

回炉煤气主管压力控制采用PID控制算法。

该算法根据输入偏差及偏差变化率的不同，分别采用不同的PID参数。

D（焦炉煤气总管压力控制：

回炉煤气总管压力控制具有压力波动范围大、调节不宜太频繁的特点（因此采

用分段比例控制。

回炉煤气总管压力通常要求在某一压力范围内波动

当总管压力超过压力最高限或低于压力最低限时，投入外层最大比例PI，以使

压力保持稳定；当总管压力在上述两者之间时，依次减小比例系数P。

以减小压力

波动。

E（焦炉交换机系统控制：

DCS系统采集交换机系统的交换开始信号和交换结束信号。

当采集到交换开始的信号以后，系统使所有煤气系统控制输出保持不变；当采集到交换结束信号后的30S（此时间要求可人工改变），系统重新恢复控制，并自动读入交换前的自控设定值。

交换机系统采用常规的PID控制。

2.煤气净化部分：

这里的PID调节很多，包括温度，压力，流量，液位等，大多是简单的PID调

节，但复杂调节并不多，主要有分成调节、比例调节、串级调节。

（1）（电捕工段终冷洗苯来的煤气和去鼓风机煤气的分程调节。

（2）（蒸氨工段蒸氨塔顶温度，和进塔蒸汽流量的串级调节离子交换树脂系统概述

离子交换系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺，阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统，离子交换阴床系统及离子交换混床系统，而混床系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水，高纯水的终端工艺，他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。

其出水电导率可低于1uS/cm以下，出水电阻率

达到1MQ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在1~18血.cm之间。

被广泛应用在电子、电力超纯水，化工，电镀超纯水，锅炉补给水及医药用超纯水等工业超纯水，高纯水的制备上。

离子交换树脂系统工作原理

采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠（NaCl）代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:

去离子水设备

1、阳离子交换树脂:

R—HNaR—NaH2、阴离子交换树脂:

R—OHCl-R—Cl

OH阳、

阴离子交换树脂总的反应式即可写成:

RHROHNaCRNaRCLH2曲此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H和OH所取代，而反应生成物只有H2O故

达到了去除水中盐的作用。

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焦炉调火工岗位工艺技术操作标准

1测量设备的使用及维护

1.1调火测量温度和压力主要用红外测温仪和焦炉微压数字测量仪。

1.2红外测温仪使用时，要先检查电量是否够用，发射率调整是否准确，测温仪是否校正准确与合格证。

1.3要轻拿轻放，定期检查与校表，要有专人妥善保管。

1.4要保持红外测温仪目镜干净，测温仪要防止雨水，下雨时测温要打伞防止损坏测温仪。

1.5长时间不用的红外测温仪，应将电池取出。

1.6不读数或压力超过表的范围时，应立即关闭考克。

2技术规定

1.1燃烧室所有火道在交换后20秒，不得高于1450?

，不得低于1100?

。

1.2硅砖蓄热室温度不得超过1320?

，不得低于900?

。

1.3小烟道温度不得高于450?

，不得低于250?

。

1.4分烟道温度不得高于400?

。

1.5焦饼中心温度（出炉前30分钟）应为950,1050?

，上下两点温差不应超过100?

。

1.6炉顶空间温度应为800?

50?

。

1.7高炉煤气支管压力不得低于500Pa（机焦侧煤气管道），一般保持在

900,1100Pa;焦炉煤气主管压力不得低于500Pa,—般保持在3000-5000Pa。

1.8用混合煤气时，焦炉煤气主管压力应大于高炉煤气支管压力200Pa以上，

体积混合比一般为3,5%，最大不超过7%。

1.9空气过剩系数，用高炉煤气加热时为1.15,1.20，用焦炉煤气时为

1.20,1.25。

1.10看火孔压力为0,5Pa。

1.11在吸气管正下方的炭化室底部压力，在结焦末期（推焦前30分钟）不小于

5Pa,其波动范围不应超过10Pa。

1.12高炉煤气加减考克开度偏差不应超过？

3mm焦炉煤气交换考克加减考克开

度偏差不应超过？

3mm关闭时不应超过？

5mm

1.13打看火孔盖，必须有带横梁（横梁长,120mm的长1.5米左右的铁钩子。

3一般操作

3.1直行温度测量:

3.1.1测量标准火道为7、26眼。

3.1.2火道测温点为火道底部三角区。

3.1.3测温前与交换机对好表，交换后5分钟开始测量，测量下降气流标准火道，由交换机端焦侧开始，机侧返回。

每个交换测量时间4,5分钟，每分钟测

9,11个火道，连续两个交换内测完，测完后换算为交换后20秒的温度，并计算各项系数。

3.1.4打开的看火孔盖不应超过4个，不能使煤粉杂物掉入立火道内，测完后立即用钩盖好。

3.1.5立火道冒烟、冒火或因装煤有碍测温时，可错眼测量，但要注明其火眼号。

3.1.6同一火道两次测温相差?

30?

，平均温度相差?

7?

以上时，应查明原因，如原因不明，应重测或抽测，并将测定结果记在温度帐上。

3.1.7直行温度与其平均温度相差不应超过?

20?

，边炉不应超过?

30?

。

3.1.8下雪、降雨大时，不应测量。

3.1.9K均系数计算;

K均=〔（M,A机），（M,A焦）〕12M

式中:

M--焦炉燃烧室数（检修炉、缓冲炉除外）；

A机一机侧测温火道温度超过平均温度？

20?

（边炉？

30?

）的个数；

A焦一焦侧测温火道温度超过平均？

20?

（边炉?

30?

）的个数；

3.2横墙温度的测量

3.2.1交换后5分钟开始测量下降气流立火道，单号燃烧室从机侧开始，双号燃烧室从焦侧开始，每个交换测10排，均在10分钟内测完。

3.2.2测温地点:

为火道底部三角区

3.2.3绘制横排曲线，计算温度系数，横排温度从第4至25火道应逐渐上升，

在此区间内，每个火道温度与标准曲线温度相差?

20?

（小曲线），?

10?

（十排曲

线），?

7?

（全炉曲线）以上为不合格火道，横排标准线应根据机、焦侧温度差画出，横排温度系数用K横表示:

3.2.4K横计算

K横=（28,W）/28

式中:

W—由3火道至30火道的各火道温度与标准线相差超过规定的不合格火道数，分别绘制小曲线，十排曲线，全炉曲线，并计算出各曲线的横排系数。

3.3炉头温度的测量

3.3.1交换后5分钟开始测量下降气流立火道温度，从交换机端焦侧开始，机侧返回，每次测量时间不应超过6分钟，两个交换测完全炉。

3.3.2计算炉头温度系数:

炉头温度应以炉头焦饼成熟为标准，与标准温度相差不应超过150?

，

3.3.3K炉计算

K炉头=〔（M,B机）+（M,B焦）〕/2M

式中:

K头一炉头温度系数，

B机一机侧炉头温度与机侧炉头平均温度（边炉除外）相差？

50?

以上的火道数目

（边炉不计系数），

B焦一焦侧炉头温度与焦侧炉头平均温度（边炉除外）相差?

50?

以上的火道数（边炉不计系数），

3.4焦饼中心温度的测量

3.4.1遇有下列情况之一者应测量焦饼中心温度:

更换加热煤气时，

变更结焦时间时（根据需要进行）。

3.4.2选择结焦时间、温度正常的炉号。

3.4.3平好煤后，打开上升管盖或高压氨水，从装煤孔测量炭化室内煤线高度，然后换上特制带孔的装煤孔盖、孔中心要对准炭化室中心

344将不同长度的内部清洁的©45mm无缝钢管分别垂直地插入炉内，机焦侧各1个特制装煤孔盖，铁管长度：

6600mm4500mm2350mm共计6根不弯曲的铁管。

3.4.5铁管与炉盖接触处用石棉绳，煤泥封闭，管的端部用铁板或盖盖好。

3.4.6出焦前3小时测第一次温度，以后每隔半小时测一次。

3.4.7测量时，应用红外测温仪测各管的尖端温度，如管内有烟，可滴入少量水，待烟散温度恢复正常后再测，如管子漏应重作。

3.4.8最后一次测量应在推焦前0.5小时进行，其各管尖端温度即为各点焦饼中心温度，两侧中部两点的温度平均值即为焦饼中心温度，并应计算出两侧焦饼上、下温度。

3.4.9温度全部测完后，关闭桥管翻板，打开上升管，将管拔出，平直放到指定地点。

3.4.10测量焦线并观察成熟情况。

3.4.11在测焦饼的同时测量该碳化室两边相邻燃烧室的横排温度，并记录当时的加热制度。

3.4.12焦饼推出后，立即测量碳化室墙面温度。

3.5炭化室墙面温度的测量：

3.5.1炭化室墙面温度与焦饼中心温度同时测量。

3.5.2上下两点温度差不应超过70?

。

3.5.3与推焦班长联系好，不往炉内扔炉头焦。

3.5.4当机、焦侧炉门对好后，炉盖全部盖上，上升管盖打开。

从焦侧开始，打开一个炉口测一个，测完盖好盖，依次进行下去。

3.5.5用红外测温仪测量与焦饼中心温度相同部位的炭化室墙面温度。

3.5.6测量地点:

a、从炭化室算起，第二层或第三层砖;b、相当于燃烧室火焰跨越孔测量顺序是从上向下测两面炉墙，上、中、下三点一垂直线，但应注意不要测量到石墨上。

3.6冷却温度的测量:

3.6.1选择相邻的加热正常的直行标准火道进行测量，一个人每个交换只测一个火道温度。

3.6.2采用5—2推焦串序时，选择4,6个燃烧室，测量下降气流立火道温度。

3.6.3交换后20秒进行第一次测量，从交换后起每一分钟测一次，直至交换前3分钟为止，机焦侧全部测完不得超过4小时。

3.6.4机焦侧分别算出所测标准火道在各时间测量的平均温度，并算出与20秒温度的差值，然后绘制出冷却曲线。

3.6.5按测量直行温度顺序与速度将全炉分为若干段，根据各区段测温时间与换向后20秒的时间间隔，确定冷却温度，作为直行温度换算为交换后20秒内的冷却校正值。

3.6.6当结焦时间或加热制度发生较大变化时，应重测。

3.7炉顶空间温度的测量:

3.7.1准备好长度为1500mn镍铬热电偶、毫伏计、玻璃温度计和带测温孔的炉盖。

3.7.2在正常结焦情况下，在某炭化室2/3的结焦时间进行测量。

3.7.3选定炭化室，在测量时间前半小时，将机侧炉盖换上带测温孔的炉盖，插入热电偶，封好炉盖和上升管盖，并严密炉盖与热电偶间空隙。

3.7.4测温炉盖的孔眼应位于炭化室中心线上，不得偏离，否则会使测出的温度偏高。

3.7.5测温过程中，焦炉严禁负压，否则会使测出温度偏高。

3.7.6测温时，用砂纸打光热电偶冷端接线柱引线，校正毫伏计零点，并放平毫伏计后，即可接通并读数。

3.7.7用玻璃温度计（在测量前或后）靠近热电偶冷端测出冷端温度。

3.7.8毫伏计读数加上冷端温度，即为炉顶空间温度。

3.7.9测完后，取出热电偶，应小心轻放，勿使弯曲、碰断，毫伏计正负端应闭合，以免指针碰坏。

盖好炉盖和上升管盖。

3.8焦炉蓄热室顶部温度测量

3.8.1蓄热室顶部温度测点一般选在蓄热室顶部最高温度处，用红外线测温仪测量。

3.8.2烧焦炉煤气时，测上升气流蓄热室，交换后立即开始测量，从交换机端的焦侧测起，按顺序测完，由机侧返回交换机端。

3.8.3烧高炉煤气时，测下降气流蓄热室，交换前5~10分钟从交换机端的焦侧开始，由机侧返回，在相邻两个交换内测完。

3.8.4测完每一个畜热室温度应随即盖好测温孔盖子。

3.8.5测完温度后，将红外线测温仪连接到电脑，打开焦炉温度软件，输出温度，查看机焦

侧蓄热室顶部温度平均值及最高最低值，并上帐。

。

3.8.6蓄热室温度每月测量两次（每半月测一次），当平均温度接近极限或蓄热室已有下火等情况应增加测量次数。

3.8.7硅砖蓄热室顶部温度应控制在1320?

以下，当蓄热室温度过高时，应立即查找原因，采取有效处理措施，防止发生高温事故。

3.9蓄顶吸力的测量与调节

3.9.1选择横墙温度、空气过剩系数好，炉体严密，吸力稳定的蓄热室为标准号，标准号最好选择在炉组中间。

3.9.2每个蓄顶吸力与标准号蓄热室顶部吸力比较，下降气流不能超过?

3Pa，上升气流不能超过?

2Pa。

3.9.3调整同气流两个标准号吸力时，应在交换后同一时间进行。

3.9.4测量前，测压接头处连接严密，测压孔畅通。

3.9.5测量时，附机与标准蓄热室相连，主机接被测的蓄热室。

3.9.6交换后5分钟开始测量，一个交换测完一侧的上升或下降气流与标准蓄热室的吸力差，根据测量结果，参考直行、横排温度温度，调整每个蓄热室和标准蓄热室之间的吸力差，一般尽量少动为宜

3.9.7调节下降气流吸力时，可调节废气瓣翻板。

3.9.8当用高炉煤气时，调节上升气流煤气吸力时，可更换支管孔板。

3.9.9当用焦炉煤气时，调节上升气流蓄顶吸力、只调节空气量。

3.9.10全炉吸力过大或过小时，可变动分烟道吸力。

3.9.11各分烟道翻板，废气瓣小翻板应处于灵活好使，有调节余地应保持蓄顶吸力。

3.9.12记录当时加热制度。

3.10蓄热室阻力的测量

3.10.1用焦炉微压数字测量仪进行。

3.10.2交换后5分钟在下降气流测量，两个交换测完一侧。

3.10.3将主机接到废气瓣处，附机接蓄热室顶部，垂直于气流的方向，同时插入，读出的压差即为该蓄热室的阻力。

3.11炭化室底部压力的测量

3.11.1事先检查吸气管正下方炭化室炉门有无测压孔，何时出焦。

3.11.2在装煤后将铁管末端用石棉绳堵严，平斜地插入炉内焦炭的孔隙处，其中测压孔距炭化室底300mm管长1.2米，，40mm

3.11.3推焦前3小时开始测量，每半小时测量一次，推焦前30分钟进行最后

一次测量。

3.11.4测量前将测压铁管钎子捅透直至冒黄烟为止。

皮管一端与测压管相连，另一端与测压表相连。

3.11.5与上升管工、炉盖工联系好，不要打开上升管盖，并检查蒸汽是否关

严。

3.11.6当集气管压力稳定于规定范围内，与炉台联系，上下同时读数，如此三次，求平均值，然后将集气管压力每变动一次，则重复上述操作一次。

3.11.7变动集气管压力不得少于3次，其中必须有一次使炭化室底部压力为负

值。

如用人工调节时，注意不要将翻板关严

3.11.8当炭化室底部压力低于5Pa时，应将集气管压力提高，使炭化室底部压力保持在5Pa,并记录此时的集气管压力值。

该压力值即为这一结焦时间下的集气管压力。

3.11.9测完后，拔出管子，用丝堵或石棉绳堵严堵孔。

3.12看火孔压力的测量

3.12.1将铁管插入焦炉标准火道（铁管插入深度300mm，）用胶皮管连接焦炉标准火道与焦

炉微压数字测量仪，测出绝对值。

3.12.2交换5分钟从焦侧开始测量，将铁管依次插入各燃烧室的标准火道，读出各标准火道的压力值，焦侧测完后，再按上述方式从机侧返回，均在两个交换内测完全炉（各炉均测上升气流）。

3.12.3应在不出炉或检修时进行。

3.12.4看火孔压力在各种周转时间下，均应控制在0-5Pa范围内。

3.13五点压力的测量:

3.13.1选择燃烧室温度正常，相邻炭化室处于结焦中期，燃烧系统各部位调节装置完善，炉体严密的燃烧系统内进行测量。

3.13.2测量时，在蓄热室走廊用两台焦炉微压数字测量仪分别测量上升气流蓄热室顶部吸力和下降气流蓄热室顶部吸力，在炉顶使用一台焦炉微压数字测量仪，测量与所测蓄热室相连的燃烧室标准火道的看火孔压力。

3.13.3交换后五分钟三台测量仪同时读数，每隔一分钟读一次共读三次，接着测煤气蓄热室与空气蓄热室的压差，以及异向气流蓄热室压差，蓄热室顶与小烟道测压孔的压差。

换向后再按上述方向进行测量。

测量完毕，换算出五点压力，绘制五点压力曲线，并记录好当时的加热制度

3.13.4绘制压力曲线的方法:

把测得各部位的数据，按读数次数算出平均值。

用平均值绘制压力曲线。

曲线

表的纵轴为看火孔、跨越孔、立火道底、蓄热室顶篦子砖、小烟道等部位底坐标，

横轴为吸力值底坐标。

相同部位上升与下降气流吸力差，代表该加热系统的阻力。

4调节操作

4.1更换高炉煤气孔板

4.1.1在上升气流进行，关死加减旋塞，打开孔板盒盖板，先用“CO监测器看CO浓度，是否超标，确认co含量在安全范围内，再检查原孔板与记录是否相同，换好新孔板后，把盖板恢复正常。

4.1.2打开加减考克，检查孔板盒是否漏气，确认正常后方可离开。

4.1.3做好更换记录。

4.2更换焦炉煤气孔板:

4.2.1先关闭加减考克;

4.2.2按规定的尺寸更换;

4.2.3卸下的孔板必须检查其尺寸是否与原记录相符;

4.2.4上孔板必须在其两面加石棉垫，并涂上铅油（或黄油），但不应抹的过厚

以免影响孔径。

然后把螺丝上紧，不得漏气。

4.3更换高炉煤气小孔板，

4.3.1关闭加减考克，打开孔板盒盖板，用一氧化碳报警器试漏，确认无煤气

后，抽出孔板，检查其尺寸与记录是否相符;

4.3.2将新孔板换好，然后把盖板恢复正常;

4.3.3打开加减考克，检查是否漏气，并做好更换记录。

4.4更换焦炉煤气喷咀:

4.4.1在下降气流进行;

4.4.2卸下小支管丝堵，用丁字搬手将喷咀卸下，检查其尺寸是否与记录相符，把量好尺寸的新喷咀拧好。

上好丝堵，在上升气流时，检查是否漏气;

4.2.3上喷咀时，要注意上正、上紧、上平。

4.5拨调节砖

4.5.1根据温度情况，用钩子适当地拨动调节砖的开度。

4.5.2拨砖时不要碰坏调节砖，不应将砖掉入斜道内。

4.5.3如钩子烧坏，应立即拿出平直。

4.6换调节砖

4.6.1根据温度的情况，可适当拨动或更换调节砖，更换前要量好尺寸，并充分预热。

4.6.2用带钩子的扦子伸入炉内，将调节砖拨至需要位置，或将换出的调节砖提出，放入预热好的调节砖，注意不要掉入斜道内。

4.6.3做好调节砖的更换记录。

5维护操作

5.1吹扫蓄热室格子砖

5.1.1检修时切断消火车、推焦车磨电道的电源后，方可进行;

5.1.2在下降气流进行，打开清扫孔，将风管插入吹扫。

吹