余热回收利用是指将工业过程产生的余热再次回收重新利用。主要技术包括热交换技术、热功转换技术、余热制冷制热技术。

间壁式换热器
工业用的换热器按照换热原理基本分为间壁式换热器、混合式换热器和蓄热式换热器。其中间壁式和蓄热式是工业余热回收的常用设备，混合式换热器是依靠冷热流体直接接触或混合来实现传递热量，如工业生产中的冷却塔、洗涤塔、气压冷凝器等，在余热回收中并不常见。间壁式换热器主要有管式、板式及同流换热器等几类，管式换热器虽然在热效率较低，平均在26% ～ 30% ，紧凑性和金属耗材等方面也逊色于其它类型换热器，但它具有结构坚固、适用弹性大和材料范围广的特点，是工业余热回收中应用最广泛的热交换设备。冶金企业 40% 的换热器设备为管式换热器，允许入口烟气温度达 1 000℃ 以上，出口烟温约 600℃，平均温差约 300℃。

蓄热式热交换器
蓄热式热交换设备是冷热流体交替流过蓄热元件进行热量交换，属于间歇操作的换热设备，适宜回收间歇排放的余热资源，多用于高温气体介质间的热交换，如加热空气或物料等。根据蓄热介质和热能储存形式的不同，蓄热式热交换系统可分为显热储能和相变潜热储能。显热储能的系统在工业中应用已久，简单换热设备如常见的回转式换热器; 复杂设备如炼铁高炉的蓄热式热风炉、玻璃熔炉的蓄热室。由于显热储能热交换设备储能密度低、体积庞大、蓄热不能恒温等缺点，在工业余热回收中具有局限性。

基于热管的换热设备
热管是一种高效的导热元件，通过在全封闭真空管内工质的蒸发和凝结的相变过程和二次间壁换热来传递热量，属于将储热和换热装置合二为一的相变储能换热装置。热管导热性优良，传热系数比传统金属换热器高近一个量级，还具有良好的等温性、可控制温度、热量输送能力强、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、无外加辅助动力设备 等 一 系 列 优 点。 热 管 工 作 温 度 分 为 低 温( － 200 ～ + 50℃) ，常温( 50 ～ 250℃) ，中温( 250 ～600℃ ) ，高温(>600℃ ) 的热管，需要根据不同的使用温度选定相应的管材和工质。其中碳钢 － 水重力热管的结构简单、价格低廉、制造方便、易于推广，使得此类热管得到了广泛的应用。实际应用中用于工业余热回收的热管使用温度在 50 ～ 400℃ 之间，用于干燥炉、固化炉和烘炉等的热回收或废蒸汽的回收，以及锅炉或炉窑的空气预热器。

余热锅炉
采用蒸汽发生器，即余热锅炉回收余热是提高能源利用率的重要手段，冶金行业近 80% 的烟气余热是通过余热锅炉回收，节能效果显著。余热锅炉中不发生燃烧过程，从本质上讲只是一个气 － 水/蒸汽的换热器，可利用高温烟气余热、化学反应余热、可燃气体余热以及高温产品余热等，生产高压、中压或低压蒸汽或热水，用于工艺流程或进入管网供热。同时，余热锅炉是低温汽轮机发电系统中的重要设备，为汽轮机等动力机械提供做功蒸汽工质。实际应用中，利用 350 ～ 1 000℃ 高温烟气的余热锅炉居多，和燃煤锅炉的运行温度相比，属于低温炉，效率较低。由于余热烟气含尘量大，含有较多腐蚀性物质，更易造成锅炉积灰、腐蚀、磨损等问题，因此防积灰、磨损是设计余热锅炉的关键。直通式炉型、大容积的空腔辐射冷却室、设置的密封炉墙、除尘室、大量振打吹灰装置都是余热锅炉为解决积灰、磨损问题在结构上的考虑。另外由于受工艺生产场地空间限制，余热锅炉把换热部件分散安装在工艺流程 各 部 位，而 不 是 像 普 通 锅 炉 一 样 组 装 成 一体。

热功转换技术
热交换技术通过降低温度品位仍以热能的形式回收余热资源，是一种降级利用，不能满足工艺流程或企业内外电力消耗的需求。此外，对于大量存在的中低温余热资源，若采用热交换技术回收，经济性差或者回收热量无法用于本工艺流程，效益不显著。因此，利用热功转换技术提高余热的品位是回收工业余热的又一重要技术。按照工质分类，热功转换技术可分为传统的以水为工质的蒸汽透平发电技术和以低沸点工质的有机工质发电技术。由于工质特性显著不同，相应的余热回收系统及设备组成也各具特点。

余热制冷制热技术
与传统压缩式制冷机组相比，吸收式或吸附式制冷系统可利用廉价能源和低品位热能而避免电耗，解决电力供应不足; 采用天然制冷剂，不含对臭氧层有破坏的 CFC 类物质，具有显著的节电能力和环保效益，在 20 世纪末得到了广泛的推广应用。吸收式和吸附式制冷技术的热力循环特性十分相近，均遵循“发生( 解析) － 冷凝 － 蒸发 － 吸收( 吸附) ”的循环过程，但吸收式制冷的吸收物质为流动性良好的液体，制冷工质为氨 － 水、溴化锂水溶液等，其发生和吸收过程通过发生器和吸收器实现; 吸附式制冷吸附剂一般为固体介质，吸附方式分为物理吸附和化学吸附，常使用分子筛－ 水、氯化钙－ 氨等工质对，解析和吸附过程通过吸附器实现。