當(dāng)前，我國(guó)能源利用仍然存在著利用效率低、經(jīng)濟(jì)效益差，生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問(wèn)題，節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容，是解決我國(guó)能源問(wèn)題的根本途徑，處于優(yōu)先發(fā)展的地位。

    實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源利用率的目標(biāo)主要依靠工業(yè)領(lǐng)域。處在工業(yè)化中后期階段的中國(guó)，工業(yè)是主要的耗能領(lǐng)域，也是污染物的主要排放源。我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國(guó)能源消耗總量的70%，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗平均比國(guó)際先進(jìn)水平高出30%左右。
    除了生產(chǎn)工藝相對(duì)落后、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的因素外，工業(yè)余熱利用率低，能源( 能量)沒(méi)有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因，我國(guó)能源利用率僅為 33% 左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低約10%，至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱被直接廢棄。因此從另一角度看，我國(guó)工業(yè)余熱資源豐富，廣泛存在于工業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，余熱資源約占其燃料消耗總量的17% ～67%，其中可回收率達(dá)60%，余熱利用率提升空間大，節(jié)能潛力巨大，工業(yè)余熱回收利用又被認(rèn)為是一種“新能源”，近年來(lái)成為推進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。

    一、工業(yè)余熱資源特點(diǎn)：

    余熱資源屬于二次能源，是一次能源或可燃物料轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)物，或是燃料燃燒過(guò)程中所發(fā)出的熱量在完成某一工藝過(guò)程后所剩下的熱量。按照溫度品位，工業(yè)余熱一般分為 600℃ 以上的高溫余熱，300 ～600℃的中溫余熱和300℃以下的低溫余熱三種; 按照來(lái)源，工業(yè)余熱又可被分為: 煙氣余熱，冷卻介質(zhì)余熱，廢汽廢水余熱，化學(xué)反應(yīng)熱，高溫產(chǎn)品和爐渣余熱，以及可燃廢氣、廢料余熱。
    工業(yè)余熱資源利用系統(tǒng)或設(shè)備運(yùn)行環(huán)境相對(duì)惡劣，要求有寬且穩(wěn)定的運(yùn)行范圍，能適應(yīng)多變的生產(chǎn)工藝要求，設(shè)備部件可靠性高，初期投入成本高，從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，需要結(jié)合工藝生產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)布置，綜合利用能量，以提高余熱利用系統(tǒng)設(shè)備的效率。

    二、工業(yè)余熱利用技術(shù)：

    余熱溫度范圍廣、能量載體的形式多樣，又由于所處環(huán)境和工藝流程不同及場(chǎng)地的固有條件的限制，生產(chǎn)生活的需求，設(shè)備型式多樣，如有空氣預(yù)熱器，窯爐蓄熱室，余熱鍋爐，低溫汽輪機(jī)等。常見(jiàn)的工業(yè)余熱回收利用方式，有多種分類(lèi)方式，根據(jù)余熱資源在利用過(guò)程中能量的傳遞或轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，可以將國(guó)內(nèi)目前的工業(yè)余熱利用技術(shù)分為熱交換技術(shù)、熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)、余熱制冷制熱技術(shù)。
    目前國(guó)內(nèi)各主要余熱資源都有可選的回收利用技術(shù)或設(shè)備，這些技術(shù)在原理上和國(guó)外余熱利用技術(shù)并無(wú)本質(zhì)差別，基本上都是通過(guò)熱交換技術(shù)、熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)、制冷制熱技術(shù)進(jìn)行余熱利用。但由于國(guó)外余熱回收技術(shù)已基本成熟，其設(shè)備性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，極大地提高了能源利用率。而國(guó)內(nèi)，高、中溫余熱利用技術(shù)設(shè)備未得到有效推廣普及，低溫余熱由于相應(yīng)的利用技術(shù)不成熟基本被廢棄，造成余熱整體利用率低。其中被廢棄的 200℃甚至300℃以下的低溫工業(yè)余熱雖然品位低、利用技術(shù)難度高，但具有很大比例的余熱能量，如在石化行業(yè)可達(dá)80%。對(duì)于此類(lèi)低溫工業(yè)余熱，基于有機(jī)朗肯循環(huán) ORC 的熱力發(fā)電系統(tǒng)是有效、經(jīng)濟(jì)的利用工業(yè)低溫熱能的技術(shù)。

    三、基于有機(jī)介質(zhì)的低溫工業(yè)余熱發(fā)電技術(shù)：

    低溫有機(jī)朗肯循環(huán)：對(duì)于工業(yè)中大量廢棄的200℃，甚至300℃以下的低溫余熱，目前無(wú)法利用蒸汽/熱水閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行有效回收，更適宜采用經(jīng)濟(jì)可行的有機(jī)朗肯循環(huán)余熱發(fā)電技術(shù)。
    Kalina循環(huán)：純工質(zhì)有機(jī)朗肯循環(huán)，由于工質(zhì)的等溫蒸發(fā)吸熱過(guò)程與實(shí)際的變溫低溫熱源配合不緊密，換熱平均溫差大，不可逆損失較大。為了減小換熱不可逆損失，對(duì)純工質(zhì)有機(jī)物朗肯循環(huán)提出了幾種改進(jìn)的方法，如混合工質(zhì)循環(huán)、Kalina 循環(huán)等。Kalina 循環(huán)是以氨水混合物為工質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的熱力循環(huán)是一級(jí)蒸餾循環(huán)，基本流程，即一定濃度的氨水溶液經(jīng)過(guò)水泵加壓、預(yù)熱器升溫之后，進(jìn)入余熱鍋爐蒸發(fā)，形成過(guò)熱氨水蒸汽進(jìn)入透平膨脹做功，然后利用復(fù)雜的蒸餾冷卻子系統(tǒng)解決氨水混合物冷凝問(wèn)題，使透平乏汽重新形成一定濃度的工質(zhì)溶液，再到達(dá)給水泵，完成一個(gè)循環(huán)。

    地大熱能專(zhuān)家認(rèn)為，當(dāng)前中高溫余熱利用技術(shù)普及率不高，低溫余熱未被利用是我國(guó)余熱利用率低的原因之一。因此，推進(jìn)工業(yè)節(jié)能減排工作，要進(jìn)一步推廣普及中高溫余熱利用技術(shù)，尤其是提高中小型企業(yè)余熱利用率，要推進(jìn)余熱利用技術(shù)與工藝節(jié)能相結(jié)合，從整個(gè)工藝系統(tǒng)分析能源的供給需求，優(yōu)化工藝系統(tǒng)及其相應(yīng)的余熱利用技術(shù)。
    地大熱能由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）組建結(jié)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)，組建了一批由海內(nèi)外學(xué)者組成的世界一流的交叉人才團(tuán)隊(duì)，聚集了十大優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域（地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查、地球物理、地球化學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地理信息系統(tǒng)、管理科學(xué)與工程、旅游資源管理）三十多位專(zhuān)家學(xué)者，定期研討地?zé)?/a>科學(xué)問(wèn)題、問(wèn)診地?zé)?/a>實(shí)際難題，并積極與各國(guó)內(nèi)外的地?zé)嵫芯?/a>單位、學(xué)者進(jìn)行學(xué)術(shù)交流與探討，緊跟行業(yè)內(nèi)前沿發(fā)展理論與應(yīng)用技術(shù)。