随着我国国民经济持续高速发展，能源和环境的承受能力严重不足。党的十六届五中全会明确提出了建设资源节约型、环境友好型社会的发展战略，并首次把建设资源节约型和环境友好型社会确定为国民经济与社会发展中长期规划的一项战略任务。“十一五”规划明确提出：全面落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会；大力发展循环经济，加强资源综合利用。全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式；加大环境保护力度，降低污染物排放，切实保护好自然生态。为此，中央提出了“十一五”期间国内生产总值单位能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％的约束性指标。因此，认真贯彻落实科学发展观，充分合理利用资源，最大限度地降低资源能源消耗，减少污染物排放，满足与社会协调发展的生态要求，尽快实现走新型工业化的目标，推动水泥行业实现可持续发展是摆在水泥从业者面前的重要课题和历史任务，代表中国水泥行业先进技术水平的天津水泥院有限公司，正在全力以赴加强技术创新和优化设计，为实现中国现代水泥工业持续、快速、健康的发展而努力奋斗。

    水泥工业是产量大、能耗高的工业。2006年中国水泥产量12．4亿t，约消耗能源l．5亿t标煤，占全国能源消费总量的7％左右。当然能耗高的原因，大量落后生产工艺的存在是关键。中国目前还有一半左右的水泥是由国际上业已淘汰的立窑等生产的，其单位能耗比新型干法要高约30～35kg标煤／t水泥。历史造成的结构矛盾，需要加快调整步伐。就新型干法本身来说，我们和世界先进水平相比，单位熟料热耗高60kcal／kg左右，单位水泥电耗高10kWh／t左右，相当于全年多消耗420万t标煤和62亿度电．这一数字也相当可观。

    就技术装备的差距来说，主要体现在粉磨和烧成两大领域。粉磨领域发展的现状和趋向是料床终粉磨代替了传统的球磨，其代表是立式辊磨，从而大幅度的节电。目前世界上出现了不少无球磨的水泥工厂。烧成领域发展的现状和趋向是：以无漏料新型篦冷机、二档短窑、低N0_x型分解炉和6级高效预热器系统的新技术代替了原有的系统，达到了进一步大幅度节能、生产稳定可靠、提高对原燃料适应性的效果。天津水泥工业设计研究院有限公司在这两方面加大了研发力度，已取得了较好的成果，现正在加快推广应用的步伐，力争为水泥工业节能减排和技术进步做出新贡献。

1  国内外技术烧成技术现状和发展趋向

1．1  国际先进技术情况

    (1)预热器、预分解系统

    预热器系统初期为4级，系统阻力较高，随着技术优化，出现了高效低阻预热器，在系统阻力不增加或有所降低的情况下，80年代出现了5级预热器，而后逐步发展为90年代的6级预热器，还出现了超过6级热交换的多级热交换预热器，预热器的废气温度从4级的380℃～400℃，下降至5级的320℃～340℃，6级的260℃～280℃，多级则降至260℃以下。

    单系列与双系列预热器相比，操作相对简单，筒体散热损失有所降低，因而采用单系列的规模逐年增加，90年代初为3000t／d，目前达6000t／d。随着预热器系统降阻技术的使用合理，技术先进的窑尾预分解系统阻力已降至5级4500Pa、6级5200Pa以下。

    预热器的高度随技术优化而下降，虽然增加了级数，但总体高度增加不多。值得一提的是，6级预热器虽然增加了1级预热器的基建投资，但废气温度有较大下降。在大型生产线，原料综合水含量较低、燃料价格昂贵或水资源缺乏的国家和地区，已开始大量应用。

    技术先进的分解炉可大量燃烧低挥发份低热值的燃料、工业废弃物、城市生活垃圾，N0_x排放值低于500mg／Nm³，占系统烧成燃料比例超过65％，入窑物料分解率超过92％。

    (2)回转窑

    预分解窑在发展初期，均采用长度与直径的比例L／D≥15的回转窑来满足熟料煅烧的热工需求。随着预热器、分解炉性能的优化，入窑物料分解率的提高，多风道燃烧器和高效篦冷机的应用，在确保生产优质熟料的前提下，窑的长径比L／D从常规的≥15的三档窑缩短至10～13的二档窑。随着窑的产量提高，窑的容积产量从3．0t／d·m³逐步上升至6．0t／d·m³。回转窑筒体散热损失从三档窑的大于35kcal／kg下降至二档窑的26～30kcal/kg。窑速从3r／min提高至4r／min以上，物料在窑内停留时间从40min逐步下降至30min以下。

    二档窑和三档窑相比，设备重量降低约10％左右，此外还具有运行平稳、安装简单、维护方便等优点。上世纪80年代初，第一台L／D<11的二档窑在欧洲投入生产，在工业生产实践的基础上，90年代得以快速发展，进入21世纪，国际上新建生产线投入的二档窑数量已超过三档窑。

    燃烧器是重要的热工装备，近年来，为满足不同性能的燃料和工业废弃物的燃烧，从90年代后期起，燃烧器设计从以往的内风旋流发展为内风、外风双旋流，且在风道中间部位增设了液体或固体废物或不同性能粉状燃料通道，以满足不同性能的燃料燃烧要求。新型燃烧器的一次净空气量为6％，送风为2％～4％，合计一次风量为8％～l0％。