1、背景介紹
節能是我國實現碳排放達峰目標的最重要途徑。只有盡量壓低一次能源消費量，二氧化碳排放達峰和“碳中和”目標才能更容易實現。多方測算表明，節能和提高能效對我國實現2030年前碳排放達峰目標的貢獻在70%以上，發展可再生能源和核電貢獻接近30%。二氧化碳捕獲和封存，對我國2030年前實現碳達峰很難做出實質性貢獻。因此，“十四五”和“十五五”規劃中，我國要始終堅持設定較為積極的節能目標。
國際能源署分析指出，如果要把全球溫升控制在2度以內，2050年前全球能源相關二氧化碳排放需要減少40%-70%。如果全球溫室氣體排放從目前的330億噸下降到2050年的100億噸左右，則2050年前節能和提高能效對全球二氧化碳減排的貢獻為37%，發展可再生能源貢獻為32%，燃料替代貢獻為8%，發展核電貢獻為3%，二氧化碳捕獲利用與封存（CCUS）貢獻為9%，還有12%貢獻由其他技術滿足。可見，2050年之前，節能和提高能效，被視為全球能源系統二氧化碳減排的最主要途徑。
2、相關技術介紹
1）高溫液態熔體干式離心粒化及高效余熱回收利用技術
高溫液態熔體干式離心粒化及高效余熱回收利用技術是利用離心粒化與風淬相結合的方法的將液態高溫熔渣在粒化倉快速粒化為2mm左右的熔渣顆粒，熔渣渣顆粒在粒化倉水冷壁和粒化器環形風口的共同作用下固化為球形爐渣顆粒，同時本系統方案采用移動床換熱器將高溫固化的爐渣顆粒同常溫空氣進行逆流換熱，固體渣顆粒溫度降至100℃左右時排出移動床，爐渣顆粒玻璃體含量可達95%以上，可做水泥原料制備水泥，移動床頂部出口的900℃熱空氣通過余熱鍋爐回收熱量直接向熱用戶提供高溫高壓蒸汽或進行發電等。
該技術具有以下優勢
（1）高品質余熱資源得以有效利用，避免了水沖渣技術對這部分高品質余熱資源的浪費，熱量可通過余熱鍋爐對外供應高溫高壓蒸汽或利用這部分蒸汽進行發電等，實現降低企業能耗，二氧化碳減排。
（2）節水及控制有害氣體的排放，由于采用干式粒化的方法，所以在整個粒化過程中沒有水的參與，節約了大量的水資源，并且在整個過程中無SO2和H2S等有害氣體的排放。
（3）熔渣的資源化利用，本方案可得到玻璃體含量>95%、2mm的固體渣顆粒，可作為高附加值的水泥原料制備水泥，降低鋼鐵廠運行成本，提高鋼鐵廠的固體廢棄物綜合利用率。
2）熱電聯產技術
熱電冷聯產系統是采用燃煤或燃氣產生一次蒸汽利用汽輪機發電，來提供電力，同時充分回收其排放的低品位廢熱即中高溫二次蒸汽及高溫煙氣來提供生活用熱、冬季供暖以及為單效或雙效溴化鋰制冷機提供動力夏季供冷，從而實現冷、熱、電聯產。
熱電冷聯產的效率較高，大型火力發電廠實際運行效率只有36%左右，而冷熱電聯產項目的實際運行效率可達60-80%左右。
熱電聯產系統的優勢有：能源利用率高，實現能源的綜合利用，綠色環保；削峰填谷，緩解電力緊張，可實現能源消耗的季節平衡；經濟實惠，提高天然氣管網利用率，降低相對維護成本。
（技術來源：熱電聯產系統_百度百科 (baidu.com)）
3）余熱利用技術
余熱資源屬于二次能源，是一次能源或可燃物料轉換后的產物，或是燃料燃燒過程中所發出的熱量在完成某一工藝過程后所剩下的熱量。按照溫度品位，工業余熱一般分為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; 按照來源，工業余熱又可被分為: 煙氣余熱，冷卻介質余熱，廢汽廢水余熱，化學反應熱，高溫產品和爐渣余熱，以及可燃廢氣、廢料余熱。
根據余熱資源在利用過程中能量的傳遞或轉換特點，可以將國內目前的余熱利用技術分為熱交換技術、熱功轉換技術、余熱制冷技術。
（1）熱交換技術
余熱回收應優先用于本系統設備或本工藝流程，降低一次能源消耗，盡量減少能量轉換次數，因此工業中常常通過空氣預熱器、回熱器、加熱器等各種換熱器回收余熱加熱助燃空氣、燃料(氣) 、物料或工件等，提高爐窯性能和熱效率，降低燃料消耗，減少煙氣排放; 或將高溫煙氣通過余熱鍋爐或汽化冷卻器生成蒸汽熱水，用于工藝流程。這一類技術設備對余熱的利用不改變余熱能量的形式，只是通過換熱設備將余熱能量直接傳遞給自身工藝的耗能流程，降低一次能源消耗，可統稱為熱交換技術，相對應的設備是各種換熱器，既有傳統的各種結構的換熱器、熱管換熱器，也有余熱蒸汽發生器(余熱鍋爐) 等。
（2）熱功轉換技術
熱交換技術通過降低溫度品位仍以熱能的形式回收余熱資源，是一種降級利用，不能滿足工藝流程或企業內外電力消耗的需求。此外，對于大量存在的中低溫余熱資源，若采用熱交換技術回收，經濟性差或者回收熱量無法用于本工藝流程，效益不顯著。因此，利用熱功轉換技術提高余熱的品位是回收工業余熱的又一重要技術。目前主要的工業應用以水為工質，以余熱鍋爐+蒸汽透平或者膨脹機所組成的低溫汽輪機發電系統。
相對于常規火力發電技術參數而言，低溫汽輪機發電機組利用的余熱溫度低、參數低、功率小，在行業內多被稱為低溫余熱汽輪機發電技術，新型干法水泥窯低溫余熱發電技術是典型的中低溫參數的低溫汽輪機發電技術。
低溫汽輪機機發電可利用的余熱資源主要是大于350℃的中高溫煙氣，如燒結窯爐煙氣，玻璃、水泥等建材行業爐窯煙氣或經一次利用后降溫到400～600℃的煙氣，單機功率在幾兆瓦到幾十兆瓦，如鋼鐵行業氧氣轉爐余熱發電、燒結余熱發電，焦化行業干熄焦余熱發電、水泥行業低溫余熱發電，玻璃、制陶制磚等建材爐窯煙氣余熱發電等多種余熱發電形式。
（3）余熱制冷技術
余熱制冷是一種吸收式制冷，是靠消耗熱能采作為補償的，而這種熱能主要是低位熱能，例如0.4-0.8MPa的蒸汽，或60℃以上的熱水以及利用工業廢氣等。吸收式制冷一般是指用溴化鋰溶液作為工質的吸收式制冷。與傳統壓縮式制冷機組相比，吸收式或吸附式制冷系統可利用廉價能源和低品位熱能而避免電耗，解決電力供應不足。
如圖所示，吸收制冷的基本原理一般分為以下五個步驟：①利用工作熱源（如水蒸氣、熱水及燃氣等）在發生器中加熱由溶液泵從吸收器輸送來的具有一定濃度的溶液，并使溶液中的大部分低沸點制冷劑蒸發出來。②制冷劑蒸氣進入冷凝器中，又被冷卻介質冷凝成制冷劑液體，再經節流器降壓到蒸發壓力。③制冷劑經節流進入蒸發器中，吸收被冷卻系統中的熱量而激化成蒸發壓力下的制冷劑蒸氣。④在發生器中經發生過程剩余的溶液（高沸點的吸收劑以及少量未蒸發的制冷劑）經吸收劑節流器降到蒸發壓力進入吸收器中，與從蒸發器出來的低壓制冷劑蒸氣相混合，并吸收低壓制冷劑蒸氣并恢復到原來的濃度。⑤吸收過程往往是一個放熱過程，故需在吸收器中用冷卻水來冷卻混合溶液。在吸收器中恢復了濃度的溶液又經溶液泵升壓后送入發生器中繼續循環。
吸收式制冷機利用溶液在一定條件下能析出低沸點組分的蒸氣，在另一條件下又能強烈地吸收低沸點組分蒸氣這一特性完成制冷循環。吸收式制冷機中多采用二元溶液作為工質， 習慣上稱低沸點組分為制冷劑，高沸點組分為吸收劑，二者組成工質對。人們經過長期的研究，獲得廣泛應用的工質對只有氨-水和溴化鋰-水溶液，前者用于低溫系統，后者用于空調系統。
（技術來源：蒸汽吸收式制冷系統介紹 (gulun68.com)）
