工业炉窑是建材、陶瓷、冶金、石化等过程工业中至关重要的用能装备，也是化石能源消耗和环境污染的主要源头，工业炉窑能耗中煤炭占70%，都存在能耗高排放大的问题。水泥炉窑是水泥行业核心的燃煤煅烧装备，2015年我国水泥产量达到23.5亿吨，占世界水泥产量的55%，水泥行业耗煤量达两亿多吨。水泥炉窑属于典型的工业炉窑，其生产过程具有多工艺目标、多品种交叉生产，以及大负荷调节比、宽阈度负荷变化的复杂工艺特点。水泥生产会产生大量排放物质，带来了严重的环境污染，其NOx、SO2、CO2和粉尘排放分别占全国排放量的8%～10%、3%～4%、15%～16%和12%～15%，同时回转窑筒体、窑头罩、蓖冷机等余热未得到有效利用。“十三五”期间，水泥工业节能减排形势将更加严峻，亟需研发高能效低排放关键技术，促进水泥行业节能减排技术升级。