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进入21世纪以来，随着全球工业化的飞速发展和人口的不断增长，能源与环境问题口益引起世界各界的广泛关注。
目前，我国飞速的经济发展和工业化、城镇化的进程极大地刺激了对能源的需求。我国的能源构成主要是煤、石油、天然气、水电和核电，形成了以电力为中心，煤炭、石油、天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，建立了比较完善的能源供应体系。然而，我国贫油富煤的能源构成与世界各国依然存在着很大的差距，人均拥有量和消费量远低于世界平均水平，能源的利用效率仅为34%，落后发达国家约20年，CO2的排放量占全球总排放量的11%，仅次于美国，因此我国若要构建更加经济清洁和安全稳定的能源供应系统仍然需要付出很大的努力。
工业窑炉已愈来愈成为我国钢铁冶金和石油化工等过程工业中举足轻重的热工设备，但同时也带来了巨大的能源消耗和环境污染。虽然改革开放使我国工业窑炉的技术水平有了显著发展，但工业炉的能源利用效率依然较低，仅相当于发达国家20世纪中期的水平，我国工业窑炉的热效率平均不到36%，而国际上的平均水平为50%以上。
截至2005年底，针对我国运行的大约95万台工业炉的调查结果显示，工业炉能耗占全国工业总能耗的35%左右，热利用效率与发达国家相比还存在着很大差距，如下表1.1。据估计全国每年工业窑炉排烟损失所带来的能耗就超过5000万吨标准煤。
长期以来，我国始终坚持以节约为首，开发与节约并举的能源战略基本方针为了进一步加强我国的节能力度，国家相关部门就曾经提出了1999~2000年的10年间工业炉的热效率应提高10%~20%的计划。虽然我国在工业炉燃烧方面采用的常规节能技术有显著成效，但仍然有很大的潜力。
在世界天然气消费总量中有90%~95%用作了清洁燃料，天然气可以显著降低煤和石油等燃料燃烧产物中SOX和粉尘的含量，但NOX排放下降却并不明显。NOX是天然气燃烧过程中最为严重的污染物，NOX通常是N20 , NO , NO2 , N203 , N03 ,N204, N20:等氮氧化物的总称，但最主要的是NO和NOZ，其中NO占大约90%以上。 NO是无色且具有轻度刺激性的气体，浓度较高时对人和动物的中枢神经系统会造成极大的损害，在大气中还容易形成酸雨以及消耗臭氧层，被臭氧氧化成具有剧毒的NO2。 NO2是一种赤褐色并带有刺激性的气体，它对人体的心脏、肝、肾等重要器官有很大影响，还会使人体血液中的血红蛋白生成变性血红蛋白，从而降低血液的输氧能力。人只要在含量为1 X 10-4^-1. 5 X 10-4的NO2环境中停留30min~60min,就会因肺水肿而死亡。另外，NOX还是形成光化学烟雾的“罪魁祸首”，美国洛杉矶光化学烟雾就曾使许多人深受其害。
人类的工业生产造成的温室效应一直以来都是引起人们高度关注的全球性的气候问题。近100多年来，由于温室效应导致了全球平均地表温度升高了0.3~0. 7℃。CO2, CH4, N20和氟氯烷烃(CFCS)是主要的温室气体，其中CO2对温室效应的贡献率为55%， CH4, CFCS和N20也起到了相当重要的作用。CO2浓度在1959-1998年的40年间增加了16.1%，自进入工业化时代的200多年里N20的含量大约增长了15%，而CH4浓度增加了10%。全球气候变暖，不仅会加快地球两极的冰雪融化，使海平面上升，进而影响全球自然生态系统，改变动植物的活动和生长周期，还会加剧洪涝、干旱及其他气象灾害的发生，危及沿海地区的经济发展和居民的身体健康，甚至产生更多的疾病和增加死亡率。
因此，长期高能耗高污染的工业生产已经对我们的生存环境造成了巨大的威胁，尤其是由于我国能源结构所导致的工业炉污染更为严重，面临着如此严峻的能源与环境的形势，我国在21世纪工业窑炉发展的新阶段需要始终坚持贯彻节能和环保的重要方针。我们不仅需要开发新能源，还要更加合理高效的利用现有能源。在我国全面贯彻实施科学发展观战略的关键时期，研究和应用高效节能低污染的燃烧技术是我国工业燃烧界的当务之急，对于缓解目前严峻的能源现状具有重要的意义。
