随着社会的发展,人们对能源的依赖越来越大。人们对能源的需求日益增加,导致地球化石能源储量迅速减少,形成了不可持续的发展格局。同时,人们消耗了大量的能源,也造成了严重的环境污染和生态恶化。从理论上讲,可再生能源(太阳能、风能、水能等)的数量几乎是取之不尽的,可以长期持续开发利用。但由于其密度低、时效性高(随时间变化很大),人们很难利用它。因此,人们在找到合理利用或可持续发展新能源、可再生能源或技术以实现经济、安全利用之前,仍需依赖化石能源。在这种情况下,节能减排或合理利用能源意义重大。实践证明,在化石能源的利用过程中,只有一部分能得到有效利用,另一部分则以不同形式成为废热。在能源利用过程中,人们通常称之为余热和能量损失的过程,如摩擦损失、节流损失、散热损失、燃烧损失、传热损失等。实践证明,在一定条件下,这部分“损耗”变成废热能,能级也随之降低,减少的部分废热能可能成为有效能。余热的可利用性往往与时间、地点、相关技术水平和管理水平密切相关,高效利用余热往往能促进能源的合理利用。余热和余能的利用率既高(火用),又低(火用)。在这里我们可以说,合理利用余热和能源是合理利用能源的重要组成部分。不难想象,一个地区或单位不重视余热能源项目,就不会有高能效。总之,对余热能源的研究和改进是合理利用能源不可缺少的、极其重要的组成部分。余热能源的优化利用是解决当前能源短缺、环境污染和生态恶化问题的重要组成部分。余热利用的目的是为了提高系统的能源效率。我们不能过分干涉它的范围和测量来源。
以上几点可以用下面的例子来说明:
1) 在高炉生产过程中,产生了大量的烟尘,其中包括大量的可燃物,有限公司由于该公司对人体健康有害,我国大部分钢铁企业在上世纪70年代以前就将多余的能量排入大气或在大气中燃烧,后来被用来产生蒸汽但火用效率很低。目前,随着技术的进步,它已应用于燃气-蒸汽轮机发电系统,采用热电联产系统,并取得了较高的效率。通过对这部分余热的不断优化利用,高炉的能源利用率提高了9%以上。高炉余热在炼钢过程中的充分利用是不可能的。如果不合理利用高炉、转炉烟气,钢铁企业的供电很难达到目前的利用水平。此外,为了充分利用废气的余热和能量,内燃机增加了涡轮增压系统,不仅大大提高了内燃机的热效率,而且大大提高了内燃机的性能。