根据中国工业炉窑数据库炉窑专家、工业炉窑高级工程师张海恩的隧道窑讲义，现整理成文，并经过麟工窑炉常务董事会批准，以书面形式向社会传递正能量，公开普及并列式节能环保隧道窑的部分专业构造和设计理念。

  隧道窑技术近年来在中国得到了空前的发展，传统隧道窑被数字隧道窑给予颠覆，促进了砖瓦工业快速向智能化转变。隧道窑研究的课题，主要包括以下几个方面：一、研究能量转换的客观规律，即热力学第一定律和第二定律。其中，热力学第一定律从数量上描述了热能与机械能相互转换时的关系；热力学第二定律从质量上说明热能与机械能之间的差别，指出能量转换的方向性。二、研究工质的基本热力性质。三、研究隧道窑中的工作过程，即应用热力学基本定律，分析计算工质在隧道窑中所经历的状态变化过程和循环，探讨、分析影响能量转换效果的因素，以及提高转换效果的途径。四、研究隧道窑工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。资深窑炉专家必须具备科学发展观，才能够正确辨别事物发展的客观规律。标新立异、搞个花样并不等于创新，产品创新要符合事物发展的客观规律和具有一定的市场推广价值。目前，隧道窑虽然归属于工业炉窑，但是它在工业炉窑中并不具有一定的份量和占据重要位置，被轻描淡写一笔而过。原因十分简单，隧道窑一直被误认为是普通建筑的范畴，没有上升到真正的理论学术层面，只是停留在操作性技巧的个人经验中，其实隧道窑与工业炉窑的理论学术是贯通的。如果从工程热力学角度分析隧道窑，目前的隧道窑理论不堪入目，把隧道窑操作性技巧误认为是隧道窑设计理论。隧道窑设计理论严重残缺，这一事实不容忽视，有人肤浅地认为隧道窑很成熟，其不知隧道窑整体处于初级模仿阶段。隧道窑相关标准制定应该让相关工业炉窑技术人员参与撰写，普通建筑技术人员只会简单模仿砌筑质量要求和总结一些操作技巧，难以撰彰显隧道窑设计理论的软实力，有利于隧道窑技术的健康发展。在砖瓦窑炉行业，一些窑炉人正在进行着毫无价值的尝试，自己却并没有意识到违反了客观规律，给目前隧道窑市场形成了五花八门、歪理斜说不良现象。呼吁砖瓦工业同仁正确的解释、分析、指导创造活动，显得尤为重要，数字隧道窑发展将全面揭穿了这一点。

  隧道窑高温带墙壁采用多层平壁结构，符合热工原理，窑墙设计必须明确它的吸热值和储热率，以及窑墙的反射和穿透的热能量。当隧道窑长度小于140m时设置余热回收系统，属于典型的出力不讨好，违背了热力学第二定律。压力、比容和温度是三个可以测量而且又常用的状态参数，称为基本状态数参数，其他状态参数可依据这些基本状态参数之间的关系间接导出。隧道窑既要保持高温带的工质实现基本状态平衡，还要通过外力给风引起系统状态向前工质传递，内部存在温差、力差、化学势差等驱使状态变化的不平衡势差，是研究走火速度的关键课题。隧道窑基本状态系统经历的实际过程，由于不平衡势差作用必将经历一系列非平衡态，这些非平衡态实际上无法用简单几个状态参数描述，一个系统的非平衡态是很不均匀的。基本状态系统转变过程，初态处于非平衡态系统经过一定弛豫时间便趋向于高温带基本状态系统相对平衡，通过哈风口引力作用，由基本状态相对平衡向终态转变为非平衡态。隧道窑单位物量气体在定压过程中，气体被加热，所吸收的内能使温度升高，形成了定压比热理论。折线型辐射的传热效果，远远高直线型辐射的传热效果。因此，斜码比直码节能，有待提高码坯机技术。在700℃以上高温焙烧带中，理想的热力平衡状态可以促进窑室等温面系统压力和温度均匀，温度场在同一时刻必须控制等温面，形成烧制品色泽一致，这是烧结质量的关键问题。隧道窑的不同焙烧带热量传递，一个物体失去多少热量，另一个物体就得到多少热量，只是热量保持数量上的平衡，热量传递方向受到助氧风向的限制，隧道窑热源传递是一种非自发过程。冷却带的高温助燃，属于热源从低温物体传向高温物体；预热带的升温走火，属于热源从高温物体传向低温物体。很多隧道窑设计人盲目把余热送到升温段，根本不知道热力的平衡与否，这是砖瓦工业的误区。

  并列式节能环保隧道窑的干燥室采取梯度干燥工艺，低温干燥段采用侧送风顶排潮；高温干燥段采用侧送风，横向走风与另一端排潮；中温干燥段采用侧送风，横向走风与顶排潮交织组成。干燥热风借助风机外力作用，形成流体，流道设计需要几何条件减少能量损失，达到完全可逆的加速程度。目前，送热风道未采取保温措施，必须加强工质的流速，使之来不及散热，减少能量消耗。干燥室在不同的温度干燥段中，温度场的等温面有不同要求，横向走风容易形成过高的回潮率，即潮气在另一砖坯面凝结，造成塌垛。湿养护工艺就是利用湿空气适应干燥品的敏感系数，保持一种有效干燥效果。水和蒸汽的五态是研究人工干燥基本内容，在干燥室低温段的定压下，砖坯的饱和水继续加热，成型水开始汽化逐渐变为蒸汽，砖坯中汽水共存，压力、温度处于饱和状态。在干燥室中温段的定压下，倘若继续加热直至最后一滴成型水变为干饱和蒸汽。在干燥室高温段的定压下，持续对砖坯干饱和蒸汽加热，当温度上升到150℃以上时，结晶水的比容、焓、熵开始增大，转为单相气。在干燥室中分子脱离表面的汽化过程，同时伴有分子回到液体中的凝结过程，温段随着汽化分子的增多，空间中水蒸气浓度增加，会使分子返回液体中的凝结过程加剧。蒸发在任何温度下均能产生，在蒸发中液面附近动能较大的分子克服液体表面张力，离开液面到自由空间中，使得液体分子的平均动能减小，液体温度下降。在蒸发过程中，液面上方空间的水蒸气分子在上升过程中，总是有可能碰撞到液面而返回液体，所以凝结过程与蒸发过程总是伴随着同时发生，液体蒸发的快慢与液体的温度有关。湿空气的热力过程主要研究湿空气状态参数变化和能量交换情况，利用稳定流动量方程和质量守恒方程，并借助湿空气的线图。在研究过程中，可以由一个过程完成，也可以由多个过程组合完成。并列式节能环保隧道窑把含氧量控制在8.65%以下，只是一个开始，排潮烟气的颗粒物可以通过"环保功能"改变。干燥室采用混合气体排潮工艺，通过不同的单质气体混合7-12秒，使混合气体的成分之间产生物理反应，由此改变烟气中的二氧化碳、水蒸气、氮气、一氧化碳、氧气等气体特征。通过混合气体的失热量即平均比热公式，分析排潮烟气工质的热力过程和热力循环，确定工质的各种热力参数值，并改变热力微分关系式，促使气体的内能、焓、熵的变化，有利于控制和调解黑烟、蓝烟、白烟和无烟，运用基本状态参数来改变排出烟气物理化学成分，以此达到理想的烟气颗粒物。

  工程热力学属于应用科学的范畴，从工程技术的观点出发，研究热能与其它能量形式之间的转换关系和工质的热力性质。能量的利用过程，实际上就是能量的传递和转换过程。从课题实际出发，来研究物资热力性质、能源转换和传递规律，把能源节约、高效能源转化、高效换热作为科研内容。我们必须深入研究如何提高热能的利用效率和能源的可持续发展。热量传递过程是以热传导、热对流、热辐射三种方式进行，在实际热量传递问题中，这三种方式往往不是单独出现，而是两种或者三种热量传递方式同时存在。研究隧道窑的节能效果，必须悟透这三种热量传递方式。浓度差并不是质交换的唯一动力，在没有浓度的二元体系中，如果该体系中的各处均存在温差、压力差，也会发生扩散。导热热流密度的大小与温度高低成正比，导热理论把大多数固体、液体和气体都认为是连续介质，但是对压力降到一定程度的稀薄气体，不作为连续介质。气体导热系数的数值约在0.006-0.6W/(m•K)，干砖的导热系数为0.35W/(m•℃)，湿砖的导热系数为1.0W/(m•℃)，导热系数值小于0.2W/(m•℃)的材料称为隔热保温材料或者热绝缘材料。

  目前，热工学含概面广，针对隧道窑理论和数据较少，工业炉窑讲述隧道窑的相关知识也非常少，给我们这一代砖瓦窑炉设计人留下开拓的潜力。热工学已经把我们引进了门，虽然没有相关可以借荐的深度理论，我们就做砖瓦工业的先行开拓者。我们花高额研发经费探索深层需求，用专业理论和术语讲述隧道窑，可能一般人还听不进去。传统窑炉人难免会出现抵触数字化技术的情绪，由此期图隐瞒自己的不足。传统烧火工是靠师傅带徒弟经验性传授方式，数字化隧道窑操作不再是高深莫测的揣测技术，打破了以“调试为王”的局面。研发路数即科研套路的总称，抱着东麟西爪的拼凑思维方式，何谈技术研究？每个成功的企业，都具有自己的设计基因和独具特色的产品风格。崇洋媚外、诽谤民族产业的现象，大有人在。一个民族和一个产业的沉沦都离不开两点：自大与自卑。自大使人无视问题，自卑使人无法进取。一个民族和一个产业的振兴也离不开两点：远拓与深耕。为了砖瓦工业的发展，我们坚持远拓充满创新精神，深耕秉持工匠精神。

  能源的开发利用为人类社会发展提供了必需能量，也造成了对自然环境的破坏和污染。与能源开发利用密切相关的温室效应、酸雨、核废料辐射、臭氧层破坏等，都对地球生态系统造成了极为严重的威胁。因此，人们正以极大的热情关注节能、可再生能源的开发，努力在满足人类社会对能量需求，尽量同时不破坏或者少破坏自然环境，实现可持续发展，为后代子孙留下一片生存空间，值得向砖瓦工业进行积极推广和传递正能量。