【摘 要】
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甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,中国天然气用户数量庞大,而目前中国缺乏对家用燃气设备的甲烷排放测算以及气候影响评估。本课题从各个厂家向国家燃气具质量检验中心（佛山）送检的全新燃气快速热水器和燃气采暖热水炉样品中各选择112台、122台样品,从送检的全新家用燃气灶具样品中选择52台样品,检测其燃烧产生烟气中未燃甲烷的含量,并在重庆两个主城区、河北省某煤改气村庄抽检在用家用燃气具使用过程的
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甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,中国天然气用户数量庞大,而目前中国缺乏对家用燃气设备的甲烷排放测算以及气候影响评估。本课题从各个厂家向国家燃气具质量检验中心（佛山）送检的全新燃气快速热水器和燃气采暖热水炉样品中各选择112台、122台样品,从送检的全新家用燃气灶具样品中选择52台样品,检测其燃烧产生烟气中未燃甲烷的含量,并在重庆两个主城区、河北省某煤改气村庄抽检在用家用燃气具使用过程的甲烷排放。以下为本文主要研究内容与结论:（1）家用燃气具运行过程的甲烷排放可以分为启动段、稳定要运行段和关闭段三个阶段。燃气具运行过程的甲烷排放主要来源于点火和关火过程。燃气采暖热水炉和燃气快速热水器的甲烷排放规律相同。点火时甲烷排放浓度会快速出现尖峰并迅速衰减,在稳定运行过程中甲烷排放浓度较低且稳定,在关火之后甲烷排放浓度也会快速出现峰值并衰减,但峰值低于点火段。家用燃气灶的甲烷排放规律与上述两类燃气具类似,不同的是,燃气灶在关火时的甲烷排放浓度峰值高于点火段。（2）燃气采暖热水炉点火和关火过程中造成甲烷排放约为稳定运行段的10倍,燃气灶的约为稳定运行过程的5倍。燃气具运行时的甲烷排放随使用年份的增加呈现上升趋势,特别是超出使用年限的燃气具在整个运行阶段甲烷排放都会保持较高水平。燃气具类型也会对甲烷排放产生影响,全预混类型的燃烧器燃烧更充分,不完全燃烧造成的甲烷排放更少。在不同使用场景下,热水器的甲烷排放量随热负荷的提高而增加,燃气灶在大火切换为小火的过程中甲烷排放量会显著上升。（3）对三类家用燃气具全年甲烷排放量进行计算,结果显示单台燃气采暖热水炉、燃气快速热水器、燃气灶的全年甲烷排放总量平均值分别为0.66kg、0.59kg和0.32kg,平均排放率分别为0.20%、0.18%,和0.082%,平均排放因子分别为5.5×10~4kg/m3、1.2×10~3kg/m3和1.3×10~3kg/m3。（4）评估中国家用燃气具的年度甲烷排放量结果显示,2019年中国家用燃气具的年度甲烷排放量为9.64万吨,燃气快速热水器和燃气灶的排放分别占总排放量的48%、32%。（5）分别在20年和100年尺度下大致量化家用燃气具甲烷排放造成的二氧化碳气体排放当量,结果表明在20年尺度下甲烷排放的二氧化碳当量高达493.27万吨,100年尺度下为167.09万吨。（6）提出了控制甲烷排放的措施和建议。尽量使用全预混类型的燃气具,燃气具超过8年使用年限后及时进行更换,将会对控制甲烷排放带来积极影响。
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