進入21世紀以來，隨著全球工業(yè)化的飛速發(fā)展和人口的不斷增長，能源與環(huán)境問題口益引起世界各界的廣泛關注。

目前，我國飛速的經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進程極大地刺激了對能源的需求。我國的能源構成主要是煤、石油、天然氣、水電和核電，形成了以電力為中心，煤炭、石油、天然氣和可再生能源全面發(fā)展的能源供應格局，建立了比較完善的能源供應體系。然而，我國貧油富煤的能源構成與世界各國依然存在著很大的差距，人均擁有量和消費量遠低于世界平均水平，能源的利用效率僅為34%，落后發(fā)達國家約20年，CO2的排放量占全球總排放量的11%，僅次于美國，因此我國若要構建更加經(jīng)濟清潔和安全穩(wěn)定的能源供應系統(tǒng)仍然需要付出很大的努力。

工業(yè)窯爐已愈來愈成為我國鋼鐵冶金和石油化工等過程工業(yè)中舉足輕重的熱工設備，但同時也帶來了巨大的能源消耗和環(huán)境污染。雖然改革開放使我國工業(yè)窯爐的技術水平有了顯著發(fā)展，但工業(yè)爐的能源利用效率依然較低，僅相當于發(fā)達國家20世紀中期的水平，我國工業(yè)窯爐的熱效率平均不到36%，而國際上的平均水平為50%以上。

截至2005年底，針對我國運行的大約95萬臺工業(yè)爐的調(diào)查結(jié)果顯示，工業(yè)爐能耗占全國工業(yè)總能耗的35%左右，熱利用效率與發(fā)達國家相比還存在著很大差距，如下表1.1。據(jù)估計全國每年工業(yè)窯爐排煙損失所帶來的能耗就超過5000萬噸標準煤。

長期以來，我國始終堅持以節(jié)約為首，開發(fā)與節(jié)約并舉的能源戰(zhàn)略基本方針為了進一步加強我國的節(jié)能力度，國家相關部門就曾經(jīng)提出了1999~2000年的10年間工業(yè)爐的熱效率應提高10%~20%的計劃。雖然我國在工業(yè)爐燃燒方面采用的常規(guī)節(jié)能技術有顯著成效，但仍然有很大的潛力。

在世界天然氣消費總量中有90%~95%用作了清潔燃料，天然氣可以顯著降低煤和石油等燃料燃燒產(chǎn)物中SOX和粉塵的含量，但NOX排放下降卻并不明顯。NOX是天然氣燃燒過程中最為嚴重的污染物，NOX通常是N20 , NO , NO2 , N203 , N03 ,N204, N20:等氮氧化物的總稱，但最主要的是NO和NOZ，其中NO占大約90%以上。  NO是無色且具有輕度刺激性的氣體，濃度較高時對人和動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)會造成極大的損害，在大氣中還容易形成酸雨以及消耗臭氧層，被臭氧氧化成具有劇毒的NO2。 NO2是一種赤褐色并帶有刺激性的氣體，它對人體的心臟、肝、腎等重要器官有很大影響，還會使人體血液中的血紅蛋白生成變性血紅蛋白，從而降低血液的輸氧能力。人只要在含量為1 X 10-4^-1. 5 X 10-4的NO2環(huán)境中停留30min~60min,就會因肺水腫而死亡。另外，NOX還是形成光化學煙霧的“罪魁禍首”，美國洛杉磯光化學煙霧就曾使許多人深受其害。

人類的工業(yè)生產(chǎn)造成的溫室效應一直以來都是引起人們高度關注的全球性的氣候問題。近100多年來，由于溫室效應導致了全球平均地表溫度升高了0.3~0. 7℃。CO2, CH4, N20和氟氯烷烴(CFCS)是主要的溫室氣體，其中CO2對溫室效應的貢獻率為55%， CH4, CFCS和N20也起到了相當重要的作用。CO2濃度在1959-1998年的40年間增加了16.1%，自進入工業(yè)化時代的200多年里N20的含量大約增長了15%，而CH4濃度增加了10%。全球氣候變暖，不僅會加快地球兩極的冰雪融化，使海平面上升，進而影響全球自然生態(tài)系統(tǒng)，改變動植物的活動和生長周期，還會加劇洪澇、干旱及其他氣象災害的發(fā)生，危及沿海地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和居民的身體健康，甚至產(chǎn)生更多的疾病和增加死亡率。

因此，長期高能耗高污染的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)對我們的生存環(huán)境造成了巨大的威脅，尤其是由于我國能源結(jié)構所導致的工業(yè)爐污染更為嚴重，面臨著如此嚴峻的能源與環(huán)境的形勢，我國在21世紀工業(yè)窯爐發(fā)展的新階段需要始終堅持貫徹節(jié)能和環(huán)保的重要方針。我們不僅需要開發(fā)新能源，還要更加合理高效的利用現(xiàn)有能源。在我國全面貫徹實施科學發(fā)展觀戰(zhàn)略的關鍵時期，研究和應用高效節(jié)能低污染的燃燒技術是我國工業(yè)燃燒界的當務之急，對于緩解目前嚴峻的能源現(xiàn)狀具有重要的意義。