幾種行業(yè)內(nèi)余熱余能的深度分析及余熱余能利用的意義

一、關(guān)于余熱余能的理解

所謂余熱余能：即為了滿足工藝過(guò)程、生產(chǎn)某種產(chǎn)品，或?yàn)榱藵M足人們生活、工作的需求，需要消耗一定數(shù)量的能源。除了為滿足這種需求理論上所需消耗的能源以外的、認(rèn)為無(wú)用的、剩余的熱與能即為相關(guān)過(guò)程和需求的余熱余能。

余熱余能是相關(guān)過(guò)程和需求之中被認(rèn)為無(wú)用的熱與能，并非全部都不可被再利用，實(shí)際上通過(guò)一定的方式仍然可以有效地利用這部分熱與能。這也是我們討論、關(guān)心這部分能量的目的之一。另外，從能源科技的發(fā)展而言，能的合理利用與不斷提高的余熱余能利用水平有著密切的關(guān)系。

余熱余能的利用水平與相關(guān)時(shí)代的科技水平、生活、工作方式密切相關(guān)。隨著可現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，今天的余熱余能，明天即可能部分的成為理論上的需求。也就是說(shuō)能的利用水平的提高是與余熱余能的合理利用密切相關(guān)的。今天被認(rèn)為是余熱余能，明天即成了有效能或者減少了的余熱余能。例如，在煉鋼過(guò)程中，過(guò)去將鋼水變成產(chǎn)品，要求先澆鑄→冷卻→變成鋼錠→加熱→滿足軋鋼工藝→產(chǎn)品，這樣在冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生余熱，在加熱過(guò)程中又要增加能的消耗。由于發(fā)明了連鑄技術(shù)，則可直接利用鋼水進(jìn)行軋制，不僅減少了加熱能的消耗，同時(shí)還減少了冷卻過(guò)程中的余熱。再如，過(guò)去火力發(fā)電系統(tǒng)，由于燃燒與傳熱火用損失和其它原因，使發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生了大量煙氣余熱及冷凝余熱，并散失至大氣之中，系統(tǒng)效率很低。近代，由于改善了燃燒及傳熱過(guò)程等，減少了㶲損失引起的排煙損失及冷凝損失，使發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率達(dá)到了較高水平，低的達(dá)到40%左右，高的達(dá)到60~70%左右。也就是說(shuō)隨著發(fā)電方式的改變，充分利用了以㶲損失表現(xiàn)的高位余能，達(dá)到了能的合理利用，獲得了系統(tǒng)發(fā)電效率的提高。再例如，廢熱鍋爐的利用，大大地改善了工藝系統(tǒng)余熱利用，從而將余熱變成了人們所需要的熱、功、電。一般情況下，余熱余能既可能是由高位㶲損失引起，也可能是由低位的熱損失引起。余熱余能雖然均屬于低位能，但是它們的來(lái)歷卻大不相同。有的是由于利用不好，產(chǎn)生了大量的㶲損失而形成的;有的卻是正常利用后較少產(chǎn)生火用損失而形成的。雖然它們?cè)谟酂嵊嗄艿男问较聦儆诘臀荒茉?，但由于?lái)歷不同，我們?cè)诳紤]它們的回收利用時(shí)，即可能產(chǎn)生不同的方法與措施。對(duì)于前者，我們可以利用減少㶲損失、改善燃燒傳熱等方法，可以使余熱余能得到較好的利用。后者則可采用多能互補(bǔ)的方法，從而合理利用余熱余能。這樣我們即對(duì)余熱余能的產(chǎn)生、性質(zhì)及其利用有了一個(gè)較全面的理解與認(rèn)識(shí)。

總之，余熱余能的概念是相對(duì)的，是隨時(shí)變化的。它的研究、利用與能源的合理利用、發(fā)展是密切相關(guān)的。余熱余能的利用及研究過(guò)程，在一定程度上代表了能源的合理利用與發(fā)展水平。以往多以直觀的熱力學(xué)第一定律(熱平衡)來(lái)研究余熱余能的利用，也的確取得了很大的成就，使總能利用系統(tǒng)效率有3~6%的提高。但是人們忽略了在余熱余能的利用方面，聯(lián)合熱力學(xué)第二定律研究問題所取得的成就。火力發(fā)電今天能取得40~70%的發(fā)電效率，僅僅按照熱平衡來(lái)研究是難以達(dá)到的。所以，我們?cè)诳疾煅芯坑酂嵊嗄艿臐摿按胧r(shí)，也務(wù)必按此方法及理念來(lái)分析問題，并制定相應(yīng)地措施，才會(huì)取得理想的效益。注：未被利用的余熱余能仍然屬于能，只不過(guò)是難以利用的能，其火無(wú)的比例很高，或全為火無(wú)。

二、需要關(guān)注余熱余能利用的意義

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的依賴程度在加強(qiáng)。人們成倍增加的對(duì)能源的需求，造成了地球化石能源的儲(chǔ)量在迅速減少，形成了難以持續(xù)發(fā)展的格局。同時(shí)人們大量地利用能源，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染與生態(tài)惡化。從理論上講，可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等)的數(shù)量幾乎取之不盡、用之不竭，即可持續(xù)發(fā)展、長(zhǎng)期利用。但由于其密度低、隨時(shí)性很強(qiáng)(隨時(shí)間變化十分明顯)的特性，使人們的對(duì)其的利用極為困難，往往是投入產(chǎn)出不合算。所以，在沒有出現(xiàn)合理的利用方式或可持續(xù)發(fā)展的新能源、可再生能源或?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全利用的技術(shù)之前，人們依然還要依靠化石能源。在這種現(xiàn)實(shí)的情況下，節(jié)能減排或能的合理利用則具有重大意義。在化石能源的利用過(guò)程中，實(shí)踐證明只能有效地利用一部分，另一部分則以不同形式變成了余熱余能。在能源利用的過(guò)程中，人們通常將變成余熱余能的過(guò)程稱為損失的過(guò)程，例如摩擦損失、節(jié)流損失、散熱損失、燃燒損失、傳熱損失等。實(shí)踐證明，這部分“損失”在一定條件下它們又變成了余熱余能，其能的品位也出現(xiàn)了降低，而這些被降低了品位的余熱余能中的一部分又可能變成有效能。余熱余能的可用程度往往與時(shí)間、地點(diǎn)、相關(guān)的技術(shù)水平、管理水平有密切的關(guān)系，而余熱余能的有效利用，又往往能促進(jìn)能源的合理利用。余熱余能的利用不僅包括高位火用部分，也包括低位火用的部分。在此我們可以說(shuō)，余熱余能的合理利用，乃是能源合理利用的重要組成部分。不難想象，一個(gè)不重視余熱余能項(xiàng)目的地區(qū)、單位，則不可能出現(xiàn)能源利用的高水平?？傊酂嵊嗄艿难芯考巴晟瞥潭饶耸悄茉春侠砝玫牟豢扇鄙俚臉O其重要組成部分。余熱余能的優(yōu)化利用，是解決目前能源緊張、環(huán)境污染、生態(tài)惡化的重要組成部分。余熱余能的利用目的在于提高系統(tǒng)能源利用率，千萬(wàn)不能過(guò)多的去干涉其范圍大小及措施來(lái)源。

以上看法可以由以下的例子說(shuō)明：

1)高爐生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的煙氣，這種煙氣中含有大量的可燃CO等。由于CO有害人們的健康，在上世紀(jì)70年代以前，我國(guó)大部分鋼鐵企業(yè)幾乎都將該部分余能排放至大氣或在大氣中燃燒。以后人們利用其在鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，但火用效率較低?，F(xiàn)在隨著技術(shù)的提高，人們又將其應(yīng)用到了燃?xì)庹羝啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，采用了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，取得了相對(duì)較高的效率。由于人們對(duì)這部分余熱余能的不斷優(yōu)化利用，使高爐的能源利用率提高了9%以上。煉鋼過(guò)程也有類似高爐的情況，可以達(dá)到負(fù)能煉鋼，沒有煉鋼過(guò)程中余熱余能的合理利用是不可能的。沒有類似高爐、轉(zhuǎn)爐煙氣的合理利用，鋼鐵企業(yè)的電能供應(yīng)是很難達(dá)到目前的利用水平的。另外，內(nèi)燃機(jī)為了充分利用其排出煙氣的余熱余能，添置了增壓器系統(tǒng)，不僅使其熱效率大幅度提高，同時(shí)還大大地改善了內(nèi)燃機(jī)的性能。

2)利用下水道水的顯熱(低位余熱)，通過(guò)水源熱泵使其溫度提升，替代鍋爐供熱，從而以極少的電能取得較多的熱能供人們?nèi)∨?/p>

總之，這樣的例子不勝枚舉，這些都說(shuō)明：余熱余能的利用，不僅可以使能源得到充分、合理地利用，還可以改善工藝過(guò)程及其產(chǎn)品的性能。余熱余能的利用是能源利用及工藝改進(jìn)不可缺少的重要環(huán)節(jié)及內(nèi)容。余熱余能的利用不僅要重視正常產(chǎn)生的余熱余能的利用，更要重視存在大量火用損失場(chǎng)合的余熱余能的合理利用。

三、余熱余能的潛力分析

余熱余能潛力分析的目的主要是為了更好地利用它，并引起人們的重視。由于提高余熱余能的利用水平，使更多的、原來(lái)無(wú)用的余熱余能得到了合理利用，變廢為寶。為了正確地提高余熱余能的利用水平，更好地挖掘其潛力，必須有一個(gè)合理的分析方法及原則。過(guò)去，人們多以熱力學(xué)第一定律來(lái)考慮能量的平衡與利用，通過(guò)建立熱平衡關(guān)系來(lái)分析問題。這樣在實(shí)際工作中雖然也取得了大量的成績(jī)，但卻忽略了很重要的問題：不僅該有的潛力未能發(fā)現(xiàn)，也不能在某些情況下正確地選用余熱余能的利用措施。例如用天然氣鍋爐燒蒸汽與美寶爐烘干物料等的高位低用，浪費(fèi)了大量的火用，使燃料的高位能白白浪費(fèi)，變成了相應(yīng)的低位熱。從第一定律的熱平衡看，系統(tǒng)已無(wú)利用的潛力，但從火用平衡角度而言，其回收的潛力則很大。所以，目前應(yīng)同時(shí)考慮熱力學(xué)第一、第二定律，不僅要考慮熱平衡，更要考慮火用平衡。即不僅要考慮能源量的大小，同時(shí)還要考慮能源質(zhì)的差異。為此，要求我們?cè)谟酂嵊嗄艿睦眠^(guò)程中，充分地考慮能的梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)“溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”及“品位對(duì)口、梯級(jí)利用”。這樣不僅可以全面地看到其可利用潛力，還可以為其合理利用指出正確的方法、措施。

現(xiàn)結(jié)合能源利用數(shù)量比較多的行業(yè)進(jìn)行分析說(shuō)明如下：

1、電力行業(yè)

目前，我國(guó)的能源有30%左右被電力行業(yè)利用了，其中主要為煤炭。上世紀(jì)末，發(fā)電系統(tǒng)的熱效率為35%左右，經(jīng)過(guò)十余年的大力發(fā)展，我國(guó)發(fā)電的總裝機(jī)容量為12.5億千瓦左右。大型火電廠以60萬(wàn)千瓦的、高參數(shù)的大機(jī)組為主力軍，其中火電占了8.5億千瓦左右。系統(tǒng)熱效率達(dá)到了40%左右，最高達(dá)到了44%左右。而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將火力發(fā)電系統(tǒng)的熱效率提升至60~70%左右，并且CO2達(dá)到零排放。為什么我們國(guó)家過(guò)去和現(xiàn)在的系統(tǒng)熱效率低于發(fā)達(dá)國(guó)家20%左右?這里的主要問題是我們?nèi)狈幕鹩闷胶饧捌湎嚓P(guān)原則的角度去考察問題，當(dāng)然也與我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤為主有關(guān)。要想解決問題，必須從新的理念出發(fā)。從熱平衡來(lái)看，火力發(fā)電的損失大部分是鍋爐的排煙損失及汽輪機(jī)冷凝損失的余熱給帶至大氣，我國(guó)火電效率再提高已十分困難;但如果從火用平衡的角度思考問題，只要設(shè)法降低鍋爐的燃燒火用損失及其相關(guān)的傳熱火用損失，在系統(tǒng)中充分地注意高位高用，合理集成，這樣一來(lái)火用(熱)效率也會(huì)大大提升。因?yàn)榛鹩脫p失部分被利用，發(fā)電后的熱損失也相應(yīng)地下降，滿足了熱平衡的要求，所以相關(guān)的熱損失也會(huì)相應(yīng)地降低。發(fā)達(dá)國(guó)家煤電系統(tǒng)發(fā)電效率達(dá)到60%左右，這個(gè)過(guò)程即是一項(xiàng)合理利用余熱余能的典型。也就是說(shuō)，如果我們改變理念，以創(chuàng)新的視角來(lái)改造我們的發(fā)電系統(tǒng)，我國(guó)發(fā)電系統(tǒng)尚有20%以上的利用潛力。也就是說(shuō)目前從熱平衡角度而言，余熱損失可降低20%以上?；痣姲l(fā)電過(guò)程的發(fā)電效率的提高，表現(xiàn)為降低了的余熱余能，而上述目標(biāo)實(shí)際上是將高位火用損失在改善過(guò)程中正確、合理利用的結(jié)果。

2、鋼鐵及有色冶金產(chǎn)業(yè)

鋼鐵及有色冶金產(chǎn)業(yè)不僅是一個(gè)耗能大戶，實(shí)際上還是我國(guó)制造業(yè)的重點(diǎn)行業(yè)，目前鋼鐵行業(yè)一年的總產(chǎn)能約為9億噸，是全世界的首位，占世界總量的50%以上，有色冶金行業(yè)也不例外。雖然，在目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，可能會(huì)有大幅度地下降，但其基本格局不會(huì)有大的變化。因?yàn)槠渫度胩?、影響也大，鋼鐵行業(yè)在產(chǎn)能過(guò)剩的壓力下，十分重視相關(guān)的余熱余能的利用，進(jìn)行了大量的節(jié)能技改。例如，大力推進(jìn)余熱余能的煤氣發(fā)電、干熄熱發(fā)電、余熱發(fā)電、廢鍋汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)庹羝啓C(jī)聯(lián)合發(fā)電等。某鋼鐵公司，設(shè)計(jì)規(guī)模僅800萬(wàn)噸/年，其余熱余能的發(fā)電能力就有48萬(wàn)千瓦，占自用電比例高達(dá)75%以上。如果繼續(xù)進(jìn)行深度改造，還有十余萬(wàn)千瓦的潛力。如果我國(guó)的鋼鐵行業(yè)按此規(guī)模進(jìn)行考慮，僅發(fā)電即有5000萬(wàn)千瓦左右的裝機(jī)潛力，發(fā)電能力也會(huì)達(dá)到3500萬(wàn)千瓦左右。過(guò)去煉鋼的鋼水要先澆鑄成鋼錠，使之冷卻放出余熱;為了軋鋼又要加熱至1000℃以上再行軋制。但隨著連鑄技術(shù)的出現(xiàn)，即煉鋼以后直接軋制，冷卻余熱的合理利用使其效率提高了10%左右，為煉鋼系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)能冶煉出力最大。鋼鐵行業(yè)的大型流體設(shè)備(風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)等)利用十分廣泛，能耗也十分巨大，但是由于匹配不合理產(chǎn)生的節(jié)流損失以及冷卻加熱不合理的損失等浪費(fèi)的能量極大。如以上述800萬(wàn)噸/年的鋼廠為例，其余能的節(jié)約量約在20億千瓦時(shí)左右?？傊撹F與有色冶金產(chǎn)業(yè)既是我國(guó)的重要產(chǎn)業(yè)，又是世界的首戶，其余熱余能的潛力均在20%以上，余熱余能的數(shù)量、比例較大，節(jié)能的潛力也較大。

3、石油化工行業(yè)

這里講的石油化工行業(yè)是泛指：包括石油、石化、基礎(chǔ)化工、常規(guī)化工、化肥、醫(yī)藥等行業(yè)的綜合，也是我國(guó)最重要的制造產(chǎn)業(yè)之一，能源消耗較多的產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，上述行業(yè)的總能耗約占全國(guó)總能耗的20%以上。在上述行業(yè)中，由于化學(xué)反應(yīng)是其基本的生產(chǎn)過(guò)程，這樣即出現(xiàn)了大量的余熱余能。此行業(yè)與鋼鐵行業(yè)類似，具有大量的余熱余能，可以用來(lái)發(fā)電。例如，硫酸生產(chǎn)過(guò)程中的工質(zhì)溫度約在1000℃左右(過(guò)去利用較少)，目前僅能用來(lái)產(chǎn)生中壓蒸汽。但從火用損失角度分析而言，完全可以用來(lái)產(chǎn)生10MPa，540℃左右的蒸汽，這樣發(fā)電能力即可能增加40%以上。大量的化工產(chǎn)品需要烘干，為此相當(dāng)多的企業(yè)采用以天然氣或煤燃燒后的煙氣直接烘干，這樣一來(lái)高位能即隨著過(guò)程的排煙余熱而損失掉了，利用率極低。如果合理利用，采用燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)或熱電聯(lián)產(chǎn)，上述經(jīng)余熱帶走能量(煙氣)中的30%可能被回收?；ば袠I(yè)是電能消耗最大的行業(yè)，流體機(jī)械的數(shù)量及能耗都是各行業(yè)之首，這里的節(jié)流損失、不合理的冷卻及加熱損失、布置位置不合理產(chǎn)生的不必要流阻損失約占其總電耗的28%以上。目前由于采用了各種調(diào)速、合理匹配等措施，回收了大約15%以上的電能。但仍有大量的設(shè)備由于各種原因，未能回收這部分余能。石化行業(yè)為了工藝的需要消耗數(shù)以億噸/小時(shí)的蒸汽，但是由于裝置及系統(tǒng)的問題，真正有效的利用僅50%左右，大量的熱能隨著過(guò)程的進(jìn)行，損失在過(guò)程傳輸與使用不合理之中。如能合理回收，大約有30%左右的量可能被回收。為了輸送天然氣、石油，必須加壓，從而消耗了大量的電能及其它形式的能量。在使用時(shí)又產(chǎn)生了大量的節(jié)流或排放損失。目前出現(xiàn)的壓差發(fā)電系統(tǒng)是解決上述問題的好方法之一。

——在采油采氣過(guò)程中，耗費(fèi)了大量的電能或其它形式的能量，注氣、注水以后又變成了余壓余能。如何利用這部分余壓余能，值得人們研究。

——石化系統(tǒng)的各種產(chǎn)品主要是各種油品、天然氣，除了供給化工、交通、軍工、其它系統(tǒng)外，相當(dāng)一部分用于鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽等。這種形式存在嚴(yán)重的高位低用，產(chǎn)生了大量的高位余能(火用損)。目前全國(guó)尚有天然氣、油鍋爐10萬(wàn)余臺(tái)，能耗1億噸標(biāo)煤/年左右。這部分高位余能如能合理利用，可以多回收電能約80億度/年。

4、煤炭行業(yè)

對(duì)我國(guó)而言，煤炭行業(yè)具有特殊地位。2010年以前，我國(guó)能耗的70%以上由煤炭來(lái)承擔(dān)。由于節(jié)能減排的需要，近年來(lái)我國(guó)大力開發(fā)石油、天然氣及其它可再生能源，煤炭的比例在縮小，但總量并未減少。煤炭行業(yè)的能耗并不太高，但在開發(fā)過(guò)程中，也有大量的煤層氣(余能)及瓦斯氣大量的隨行產(chǎn)出，但這部分余能的利用水平不高，其潛力很大。

5、建筑、機(jī)械制造及其它行業(yè)

建材行業(yè)中，特別是水泥生產(chǎn)中，消耗了大量的能源，同時(shí)也排放了大量的余熱。對(duì)這部分余熱的利用，近年來(lái)作出了較突出的成績(jī)。另外，玻璃行業(yè)等均有大量余熱余能可以被重視。目前為此也建立了很多相關(guān)的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)電能力達(dá)到160萬(wàn)千瓦左右。

機(jī)械制造行業(yè)是一個(gè)十分廣泛的行業(yè)，在此行業(yè)中有大量的各種類型的熔煉爐、加熱爐和使用蒸汽的工藝設(shè)備，其煙氣、蒸汽余熱余能大量存在。

另外，食品行業(yè)需要大量的蒸汽和各種小型鍋爐，產(chǎn)生了大量的高溫?zé)煔夂驼羝酂?。目前，由于量少、十分分散，利用十分困難，所以其利用的程度十分低下。

按照以上行業(yè)的余熱余能總量來(lái)看，其可用潛力目前約為總能耗的20%左右，數(shù)量十分龐大，應(yīng)引起高度重視。

總之，凡是用能(電、功、熱等)地點(diǎn)都會(huì)有不同形式的余熱余能存在。凡是利用不充分的工藝過(guò)程，都大量存在著能的不同程度的降位，即由電、功變?yōu)闊?，或者由高位的蒸汽變?yōu)闊崴驘崴鋮s散熱至大氣的過(guò)程。這樣說(shuō)來(lái)，凡是降位的能源的運(yùn)行過(guò)程中，未被有效利用的能量就是余熱余能。目前，各種工藝過(guò)程的能源有效利用水平都在50%左右，所以余熱余能的總量約占了實(shí)際能耗的50%左右?？紤]到其它資源在利用的過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生余熱(如硫酸生產(chǎn)過(guò)程)，所以余熱余能可用潛力應(yīng)在20%以上。對(duì)具體項(xiàng)目而言，至于能回收多少?如果按照熱的火用平衡及火用效率原理，其數(shù)量據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，也在總能耗的20%以上。余熱余能的潛力及總量愈大，說(shuō)明能源的利用水平愈低。我們的目標(biāo)是通過(guò)余熱余能的合理利用，使其總量及潛力愈小，說(shuō)明我們對(duì)能源的利用有了較好的利用與提高。

四、余熱余能合理利用的原則及主要途徑

在分析余熱余能的利用問題期間，必須明確以下的認(rèn)識(shí)與原理：余熱余能與生產(chǎn)工藝、能源利用過(guò)程的關(guān)系十分密切，它們伴生于生產(chǎn)工藝、能源利用過(guò)程之中。因而，它們的來(lái)源品位有高低之分，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只包括低位余熱余能。它們的產(chǎn)生是由工藝及能源轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行的不完善而產(chǎn)生的各種損失(這里包括燃燒損失、傳熱損失、傳遞損失、化學(xué)不完善損失、散熱損傷、摩擦損失、漏失損失等)所造成。所以為了合理利用這部分余熱余能，則要與上述原因相結(jié)合的系統(tǒng)及過(guò)程特點(diǎn)相聯(lián)系。

環(huán)保的惡化與工藝與能源轉(zhuǎn)換過(guò)程相關(guān)，它是影響人們身體健康、生態(tài)變化的重要因素。過(guò)去是先污染后治理，效果并不盡如人意，不僅給社會(huì)帶來(lái)了巨大的投入與壓力，還給人們帶來(lái)的是一種難以回避的災(zāi)難。為此，人們?cè)陂L(zhǎng)期探索與研究中找到了一種最有效的治理方法，即：工藝、能源、環(huán)境治理一體化的原則，即在工藝及能源轉(zhuǎn)換利用過(guò)程中一體化地統(tǒng)一解決。

余熱余能的利用與治理，也與工藝、能源轉(zhuǎn)化過(guò)程密切相關(guān)。它們利用的好壞直接影響著、標(biāo)志著能源利用的好壞。如果對(duì)已經(jīng)表現(xiàn)出的余熱余能僅采用簡(jiǎn)單的方法來(lái)治理、利用，對(duì)能源合理利用的收益并不大。只有按照相關(guān)系統(tǒng)火用損失的特點(diǎn)，去系統(tǒng)地考慮其利用的方法及措施，方能取得灼人的成就。例如，用天然氣來(lái)燒熱水或蒸汽，僅僅利用了轉(zhuǎn)換過(guò)程的余熱，僅能回收的熱效率為10%左右，火用效率僅1~2%。在這個(gè)過(guò)程中，出現(xiàn)了能量的高位低用，系統(tǒng)火用損失很大。如果采用天然氣蒸汽聯(lián)合電熱系統(tǒng)，系統(tǒng)的火用效率即可提高30%以上。余熱余能利用的目的在于提高總系統(tǒng)的能源利用率，所以這種比較一目了然!對(duì)于煤燒熱水或蒸汽的系統(tǒng)，則要考慮利用IGCC系統(tǒng)進(jìn)行回收。這里也要注意，在考慮余熱余能的利用時(shí)，不僅要考慮系統(tǒng)能源利用的優(yōu)劣程度，同時(shí)也要考慮投入產(chǎn)出的合理性以及難易程度。對(duì)不同條件及大小的項(xiàng)目可以采用不同的方法處理，不能一概而論。

在考慮余熱余能利用時(shí)，不能僅以熱效率來(lái)分析，解決問題，更要以火用效率來(lái)分析、解決問題。因?yàn)椋诨鹩眯逝c熱效率相同的條件下，根據(jù)熱泵工作的原理：COP可以大于1，一般情況多在3~4之間，這樣即可證明用火用效率來(lái)分析解決問題，可能取得較好的結(jié)果。當(dāng)然，這也要視條件而定：如果用量不多，僅僅需要熱水或低壓蒸汽，直接燃燒產(chǎn)生也是可以的。例如，家庭利用的天然氣熱水器，雖然效率很低，相對(duì)余熱也很大，但在此條件下也只能如此。

余熱余能是來(lái)自于工藝及能源轉(zhuǎn)換過(guò)程，其利用與回收也只能以系統(tǒng)分析的方法來(lái)處理。余熱余能利用的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在系統(tǒng)集成方面的創(chuàng)新，即結(jié)合特定條件，經(jīng)過(guò)創(chuàng)新提供最佳的集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)熱力學(xué)基本定理的梯級(jí)利用、綜合利用的原理。