根據中國工業爐窯數據庫爐窯專家、工業爐窯高級工程師張海恩的隧道窯講義，現整理成文，并經過麟工窯爐常務董事會批準，以書面形式向社會傳遞正能量，公開普及并列式節能環保隧道窯的部分專業構造和設計理念。
隧道窯技術近年來在中國得到了空前的發展，傳統隧道窯被數字隧道窯給予顛覆，促進了磚瓦工業快速向智能化轉變。隧道窯研究的課題，主要包括以下幾個方面：一、研究能量轉換的客觀規律，即熱力學第一定律和第二定律。其中，熱力學第一定律從數量上描述了熱能與機械能相互轉換時的關系；熱力學第二定律從質量上說明熱能與機械能之間的差別，指出能量轉換的方向性。二、研究工質的基本熱力性質。三、研究隧道窯中的工作過程，即應用熱力學基本定律，分析計算工質在隧道窯中所經歷的狀態變化過程和循環，探討、分析影響能量轉換效果的因素，以及提高轉換效果的途徑。四、研究隧道窯工作過程直接有關的一些化學和物理化學問題。資深窯爐專家必須具備科學發展觀，才能夠正確辨別事物發展的客觀規律。標新立異、搞個花樣并不等于創新，產品創新要符合事物發展的客觀規律和具有一定的市場推廣價值。目前，隧道窯雖然歸屬于工業爐窯，但是它在工業爐窯中并不具有一定的份量和占據重要位置，被輕描淡寫一筆而過。原因十分簡單，隧道窯一直被誤認為是普通建筑的范疇，沒有上升到真正的理論學術層面，只是停留在操作性技巧的個人經驗中，其實隧道窯與工業爐窯的理論學術是貫通的。如果從工程熱力學角度分析隧道窯，目前的隧道窯理論不堪入目，把隧道窯操作性技巧誤認為是隧道窯設計理論。隧道窯設計理論嚴重殘缺，這一事實不容忽視，有人膚淺地認為隧道窯很成熟，其不知隧道窯整體處于初級模仿階段。隧道窯相關標準制定應該讓相關工業爐窯技術人員參與撰寫，普通建筑技術人員只會簡單模仿砌筑質量要求和總結一些操作技巧，難以撰彰顯隧道窯設計理論的軟實力，有利于隧道窯技術的健康發展。在磚瓦窯爐行業，一些窯爐人正在進行著毫無價值的嘗試，自己卻并沒有意識到違反了客觀規律，給目前隧道窯市場形成了五花八門、歪理斜說不良現象。呼吁磚瓦工業同仁正確的解釋、分析、指導創造活動，顯得尤為重要，數字隧道窯發展將全面揭穿了這一點。
隧道窯高溫帶墻壁采用多層平壁結構，符合熱工原理，窯墻設計必須明確它的吸熱值和儲熱率，以及窯墻的反射和穿透的熱能量。當隧道窯長度小于140m時設置余熱回收系統，屬于典型的出力不討好，違背了熱力學第二定律。壓力、比容和溫度是三個可以測量而且又常用的狀態參數，稱為基本狀態數參數，其他狀態參數可依據這些基本狀態參數之間的關系間接導出。隧道窯既要保持高溫帶的工質實現基本狀態平衡，還要通過外力給風引起系統狀態向前工質傳遞，內部存在溫差、力差、化學勢差等驅使狀態變化的不平衡勢差，是研究走火速度的關鍵課題。隧道窯基本狀態系統經歷的實際過程，由于不平衡勢差作用必將經歷一系列非平衡態，這些非平衡態實際上無法用簡單幾個狀態參數描述，一個系統的非平衡態是很不均勻的?；緺顟B系統轉變過程，初態處于非平衡態系統經過一定弛豫時間便趨向于高溫帶基本狀態系統相對平衡，通過哈風口引力作用，由基本狀態相對平衡向終態轉變為非平衡態。隧道窯單位物量氣體在定壓過程中，氣體被加熱，所吸收的內能使溫度升高，形成了定壓比熱理論。折線型輻射的傳熱效果，遠遠高直線型輻射的傳熱效果。因此，斜碼比直碼節能，有待提高碼坯機技術。在700℃以上高溫焙燒帶中，理想的熱力平衡狀態可以促進窯室等溫面系統壓力和溫度均勻，溫度場在同一時刻必須控制等溫面，形成燒制品色澤一致，這是燒結質量的關鍵問題。隧道窯的不同焙燒帶熱量傳遞，一個物體失去多少熱量，另一個物體就得到多少熱量，只是熱量保持數量上的平衡，熱量傳遞方向受到助氧風向的限制，隧道窯熱源傳遞是一種非自發過程。冷卻帶的高溫助燃，屬于熱源從低溫物體傳向高溫物體；預熱帶的升溫走火，屬于熱源從高溫物體傳向低溫物體。很多隧道窯設計人盲目把余熱送到升溫段，根本不知道熱力的平衡與否，這是磚瓦工業的誤區。
并列式節能環保隧道窯的干燥室采取梯度干燥工藝，低溫干燥段采用側送風頂排潮；高溫干燥段采用側送風，橫向走風與另一端排潮；中溫干燥段采用側送風，橫向走風與頂排潮交織組成。干燥熱風借助風機外力作用，形成流體，流道設計需要幾何條件減少能量損失，達到完全可逆的加速程度。目前，送熱風道未采取保溫措施，必須加強工質的流速，使之來不及散熱，減少能量消耗。干燥室在不同的溫度干燥段中，溫度場的等溫面有不同要求，橫向走風容易形成過高的回潮率，即潮氣在另一磚坯面凝結，造成塌垛。濕養護工藝就是利用濕空氣適應干燥品的敏感系數，保持一種有效干燥效果。水和蒸汽的五態是研究人工干燥基本內容，在干燥室低溫段的定壓下，磚坯的飽和水繼續加熱，成型水開始汽化逐漸變為蒸汽，磚坯中汽水共存，壓力、溫度處于飽和狀態。在干燥室中溫段的定壓下，倘若繼續加熱直至最后一滴成型水變為干飽和蒸汽。在干燥室高溫段的定壓下，持續對磚坯干飽和蒸汽加熱，當溫度上升到150℃以上時，結晶水的比容、焓、熵開始增大，轉為單相氣。在干燥室中分子脫離表面的汽化過程，同時伴有分子回到液體中的凝結過程，溫段隨著汽化分子的增多，空間中水蒸氣濃度增加，會使分子返回液體中的凝結過程加劇。蒸發在任何溫度下均能產生，在蒸發中液面附近動能較大的分子克服液體表面張力，離開液面到自由空間中，使得液體分子的平均動能減小，液體溫度下降。在蒸發過程中，液面上方空間的水蒸氣分子在上升過程中，總是有可能碰撞到液面而返回液體，所以凝結過程與蒸發過程總是伴隨著同時發生，液體蒸發的快慢與液體的溫度有關。濕空氣的熱力過程主要研究濕空氣狀態參數變化和能量交換情況，利用穩定流動量方程和質量守恒方程，并借助濕空氣的線圖。在研究過程中，可以由一個過程完成，也可以由多個過程組合完成。并列式節能環保隧道窯把含氧量控制在8.65%以下，只是一個開始，排潮煙氣的顆粒物可以通過"環保功能"改變。干燥室采用混合氣體排潮工藝，通過不同的單質氣體混合7-12秒，使混合氣體的成分之間產生物理反應，由此改變煙氣中的二氧化碳、水蒸氣、氮氣、一氧化碳、氧氣等氣體特征。通過混合氣體的失熱量即平均比熱公式，分析排潮煙氣工質的熱力過程和熱力循環，確定工質的各種熱力參數值，并改變熱力微分關系式，促使氣體的內能、焓、熵的變化，有利于控制和調解黑煙、藍煙、白煙和無煙，運用基本狀態參數來改變排出煙氣物理化學成分，以此達到理想的煙氣顆粒物。
工程熱力學屬于應用科學的范疇，從工程技術的觀點出發，研究熱能與其它能量形式之間的轉換關系和工質的熱力性質。能量的利用過程，實際上就是能量的傳遞和轉換過程。從課題實際出發，來研究物資熱力性質、能源轉換和傳遞規律，把能源節約、高效能源轉化、高效換熱作為科研內容。我們必須深入研究如何提高熱能的利用效率和能源的可持續發展。熱量傳遞過程是以熱傳導、熱對流、熱輻射三種方式進行，在實際熱量傳遞問題中，這三種方式往往不是單獨出現，而是兩種或者三種熱量傳遞方式同時存在。研究隧道窯的節能效果，必須悟透這三種熱量傳遞方式。濃度差并不是質交換的唯一動力，在沒有濃度的二元體系中，如果該體系中的各處均存在溫差、壓力差，也會發生擴散。導熱熱流密度的大小與溫度高低成正比，導熱理論把大多數固體、液體和氣體都認為是連續介質，但是對壓力降到一定程度的稀薄氣體，不作為連續介質。氣體導熱系數的數值約在0.006-0.6W/(m?K)，干磚的導熱系數為0.35W/(m?℃)，濕磚的導熱系數為1.0W/(m?℃)，導熱系數值小于0.2W/(m?℃)的材料稱為隔熱保溫材料或者熱絕緣材料。
目前，熱工學含概面廣，針對隧道窯理論和數據較少，工業爐窯講述隧道窯的相關知識也非常少，給我們這一代磚瓦窯爐設計人留下開拓的潛力。熱工學已經把我們引進了門，雖然沒有相關可以借薦的深度理論，我們就做磚瓦工業的先行開拓者。我們花高額研發經費探索深層需求，用專業理論和術語講述隧道窯，可能一般人還聽不進去。傳統窯爐人難免會出現抵觸數字化技術的情緒，由此期圖隱瞞自己的不足。傳統燒火工是靠師傅帶徒弟經驗性傳授方式，數字化隧道窯操作不再是高深莫測的揣測技術，打破了以“調試為王”的局面。研發路數即科研套路的總稱，抱著東麟西爪的拼湊思維方式，何談技術研究？每個成功的企業，都具有自己的設計基因和獨具特色的產品風格。崇洋媚外、誹謗民族產業的現象，大有人在。一個民族和一個產業的沉淪都離不開兩點：自大與自卑。自大使人無視問題，自卑使人無法進取。一個民族和一個產業的振興也離不開兩點：遠拓與深耕。為了磚瓦工業的發展，我們堅持遠拓充滿創新精神，深耕秉持工匠精神。
能源的開發利用為人類社會發展提供了必需能量，也造成了對自然環境的破壞和污染。與能源開發利用密切相關的溫室效應、酸雨、核廢料輻射、臭氧層破壞等，都對地球生態系統造成了極為嚴重的威脅。因此，人們正以極大的熱情關注節能、可再生能源的開發，努力在滿足人類社會對能量需求，盡量同時不破壞或者少破壞自然環境，實現可持續發展，為后代子孫留下一片生存空間，值得向磚瓦工業進行積極推廣和傳遞正能量。
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