工業(yè)爐窯是熟加工生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，也是能源消耗大戶。多年來，工程技術(shù)人員一直在改進爐體結(jié)構(gòu)、燃燒器、回收煙氣余熱、優(yōu)化加熱工藝、控制技術(shù)和管理及采用新型保溫材料等方砸尋求各種節(jié)能措旌，以提高爐子的熱效率。從爐窯的熱平衡分析可以得知：高溫?zé)煔鈳ё叩臒崃空几鞣N燃料爐供給總熱量的30～50％。因此，如何利用好這部分熱量是工業(yè)爐節(jié)能降耗的關(guān)鍵技術(shù)之一。

依據(jù)煙氣余熱開發(fā)利用的程度，工業(yè)爐窯節(jié)能技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段：即煙氣余熱不利用階段、采用換熱器回收煙氣余熱階段、采用傳統(tǒng)蓄熱室回收煙氣余熱階段和采用高溫空氣燃燒技術(shù)回收煙氣余熱階段等。

從20世紀(jì)六七十年代開始，采用集中式的余熱回收方式進行余熱回收。即將工業(yè)爐產(chǎn)生的煙氣引入集中煙道，利用煙氣余熱來預(yù)熱空氣或煤氣，將一部分熱量帶回爐膛。該技術(shù)與煙氣余熱不回收相比大大提高了爐子的熱效率，一般而言，預(yù)熱空氣溫度每提高100。C，可使理論燃燒溫度提高50*(2左右，節(jié)能3％～5％。該技術(shù)主要采用換熱器來進行煙氣余熱的回收，由于受到換熱器的材質(zhì)、抗熱抗腐蝕能力和系統(tǒng)漏損等的限制，空氣預(yù)熱溫度一般不會超過600"C，因而不可能進行充分的煙氣余熱回收，爐子的熱效率一般在50％以下。

蓄熱式煙氣余熱回收技術(shù)起源于19世紀(jì)，當(dāng)時采用的蓄熱室是用異型耐火磚砌成的磚格子。爐內(nèi)排出的廢氣先自上面下通過時將格子磚加熱，經(jīng)過一段時間后，利用換向設(shè)備關(guān)閉廢氣通道，使冷空氣(或煤氣)由相反的方向自下而上通過格子磚，格子磚把積蓄的熱量傳給冷空氣(或煤氣)，從而達到預(yù)熱的日的。一個爐子至少應(yīng)有一對蓄熱室同時工作，一個在加熱，另一個在冷卻，如果空氣和煤氣都要進行預(yù)熱，則必須有兩對蓄熱室。采用該技術(shù)雖然可進行較大限度的回收煙氣余熱，達到節(jié)能降耗的目的。但由于采用磚格子作蓄熱體，單位體積的傳熱面積小，體積龐大，綜合傳熱系數(shù)低，換向時間長，單位時間蓄熱體的利用率低，預(yù)熱溫度波動較大，投資高。所有這些造成了該技術(shù)停滯不前的局面，目前只有少數(shù)蓄熱式均熱爐、大型鍛造爐和個別敞焰無氧化爐上在應(yīng)用。

進入20世紀(jì)80年代，英國的HotWork Development公司和英國燃?xì)夤?span style="text-indent: 2em;">(British Gas)聯(lián)合開發(fā)了一種再生燃燒器(高速切換型燃燒器)，用于小型玻璃熔化爐中，節(jié)能效果十分顯著。其后，這種燃燒器被廣泛應(yīng)用于英國和美國的鋼鐵和鋁工業(yè)中?？墒谷紵諝忸A(yù)熱溫度在實際工業(yè)生產(chǎn)條件下，由600℃增加到1000℃以上，這是當(dāng)時工業(yè)爐窯余熱回收領(lǐng)域的一項重大技術(shù)進步，其它國家也相繼開發(fā)和采用這項技術(shù)，應(yīng)用對象涉及玻璃熔化、鋁熔化、鋼坯加熱、垃圾焚燒等各種工業(yè)爐窯。這種早期開發(fā)的高溫空氣條件下的燃燒技術(shù)一般被稱之為“第一代再生燃燒技術(shù)”。這種早期開發(fā)的高溫空氣燃燒技術(shù)雖然大大提高了余熱利用率，但也帶來了諸如：預(yù)熱風(fēng)溫比爐溫低200℃左右，仍不能實現(xiàn)所謂的“極限余熱回收”；局部高溫使高溫預(yù)熱空氣燃燒下產(chǎn)生大量NOx氣體，N0x是形成酸雨的主要原因，對人體和植物有很大危害等問題。

真正意義上的“高溫空氣燃燒技術(shù)”是在進入20世紀(jì)90年代以后，在原有的高效節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過實現(xiàn)低NOx排放而發(fā)展起來的，即將節(jié)能租環(huán)保結(jié)合起來。該技術(shù)的核心是快速切換型蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)。日本NKK公司和同本工業(yè)爐公司于1985年就開始進行了該技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)，合作研制以壓力損失小，比表面積大的蜂窩體為蓄熱材料，并提出了降低空氣含氧量后進行燃料燃燒的新概念，于90年代初開發(fā)出同時實現(xiàn)極限余熱回收和低NOx燃燒的蓄熱式燒嘴，并因此提出了與傳統(tǒng)燃燒方式機理完全不同的高溫低氧燃燒技術(shù)，從而開創(chuàng)了針對燃用清潔或較清潔的氣體和液體燃料的工業(yè)爐窯和工業(yè)鍋爐開發(fā)應(yīng)用高溫空氣燃燒技術(shù)的新時代。使用這種蓄熱式燒嘴的燃燒技術(shù)被稱之為“第二代再生燃燒技術(shù)”。日本一些大鋼鐵公司將該技術(shù)應(yīng)用在大型軋鋼加熱爐上。普遍收到了節(jié)能30％，產(chǎn)量提高20％以上的效果。