天津院从上世纪70年代开始研究开发新型干法水泥生产工艺技术，经过30多年的努力，开发出日产2000～10000t/d生产技术装备，无论2000t/d，还是3000t/d、4000t/d、5000t/d、10000t/d均是国内首套投产应用。在此过程中技术水平不断提高，装备结构性能不断升级，经历了三代的技术发展：

第一代预分解技术：1982年设计完成了国产首条2000t/d新型干法工艺线及成套装备——江西水泥厂3号窑生产线，被誉为中国水泥发展史上的一个“里程碑”。

第二代预分解技术：上世纪80年代中期天津院将所有引进技术制造的设备集中应用于双阳水泥厂2000 t/d生产线。在引进消化吸收的基础上，天津院研制出一大批自主知识产权的装备产品。从90年代至今已建成了2500t/d、3000t/d、4000t/d、5000t/d和6000t/d水泥熟料生产线，实现了中国水泥工业新型干法技术的全面发展。

第三代预分解技术：在总结已有的预分解系统基础上，结合大部分水泥厂原、燃料的实际情况，全面提升预分解系统的性能，包括工艺、环保性能及设计优化，达到在低阻低耗的前提下，降低预分解系统的投资费用，降低NOx、S02等废气中有害组分的排放，实现资源的综合利用。

新一代烧成节能新技术

当前天津院正在研究开发的烧成节能新技术是总结前三代技术的基础开展的，其技术与经济指标如下：

开发以5000t/d级规模为代表的新型低热耗低排放的6级预分解系统、二档短窑、步进式无漏料新型冷却机、高效燃烧器组成的烧成系统生产线，整体满足焚烧处理废弃物的要求，留有处置废弃物的接口。系统技术经济指标为：

a.熟料热耗2885kJ/kg(690kcal/kg)

b.系统年生产平均热耗3050kJ/kg(730kcal/kg)

c. 热耗比目前同规模生产线节省250kJ/kg60kcal/kg)

d.熟料电耗≤l8kWh/t

e.NOx排放值≤500mg/Nm3，也可实现≤200mg/Nm3的目标。

f.熟料强度≥60MPa。

上述指标的实现将使天津院的预分解系统技术经济指标和环保指标得到全面的大幅提升。而目前已完成的工作情况如下：

(1) 新一代6级预分解系统已完成设备工艺开发，天津院已把之用于国外工程中。

① 分解炉

采用高效环保型，它是在对原燃料特性研究、机理分析、冷态模拟试验、CFD研究、现场测试等基础上开发完成的TTF型式的分解炉，具有三喷腾和碰顶效应、TTF炉固气停留时间比(m/g=4.8)大，上下料点合理分料，可以实现分解炉主燃烧区中部局部温度可达～l 300℃，可大幅提高煤粉燃烧效果，高温区间设计～l.5s，可保证劣质煤及无烟煤的充分燃烧;双通道对称四点喷入喂煤，优化分解炉温度场;开发了燃料分级、分风分级分解炉组织燃烧技术减低N0x排放。确保系统N0x指标小于500mg/Nm3。必要时投入研发的SNCR技术在废气中喷氨水进一步降低N0x排放。

②6级预热器

a.天津院开发的6级预热器系统，出预热器废气温度可降低至280℃左右，按5级预热器系统较好的出预热器废气温度315℃考虑.可降低35℃左右，气体量按1.43Nm3/kg·cl考虑，则每公斤熟料降低能耗72kJ/kg·cl。

b.烧成窑尾系统采用6级预热器后，出预热器系统的废气温度已大幅度降低，可以结合采用管道喷水和无增湿塔技术。假如采用6级预热器，由于废气温度被降至280℃左右，喷水降温只需100%左右即可满足废气直接入袋收尘器的要求，比较容易实现。

c.6级预分解系统的开发设计中，充分考虑1级预热器着重强调其收尘效率，采用高效型旋风筒的设计思路，2～6级预热器的设计思路在现有天津院预热器结构型式基础上，适当进行包括旋风筒高度尤其是柱体高度等的优化，力争使6级预热器的窑尾框架高度比目前5级预热器的窑尾框架高度不产生较大的增加。

由上述分析可知：采用6级预热器系统比5级系统每公斤熟料降低能耗72kJ/kg·cl，并可以节省水消耗，系统投资略有增加，但3.3年即可回收投资，从节能降耗的长远利益考虑。采用6级预热器系统是可行经济的方案。二档窑

天津水泥工业设计研究院有限公司目前已开发了日产3000吨级及日产5000吨级生产线配套的二档窑，规格分别为Φ4.2m×50m和Φ5.0m×60m。在开发中解决的关键问题：

①二档窑比三档窑减少了一个支承，由此引起的筒体受力变化并制定了合理的解决方法。

②适宜的二档窑支承装置是本设备设计的一个核心技术。我们研制自位托轮支承装置，当筒体弯曲时，自位托轮支承装置能够随轮带位置的变化而进行自位调整，保证轮带与托轮的良好接触，确保回转窑的长期、稳定、安全运行。

天津院开发的二档窑的显著优点：

①节能：二档窑每吨熟料降低热耗0.5kg标准煤以上。

②降低投资：可减轻设备的重量～10%，混凝土用量可减少～15%。钢走道的长度可减少～30%，并减少占地面积，减少了工程造价。

③降低设备运行费用：由于窑径适当扩大，单位截面上热负荷降低，窑内衬料消耗少;因采用二挡支承，机械受力由静不定结构转化为简支梁结构，避免了因窑墩沉降引起的设备故障，降低设备的维护费用。

④其他方面的优点：因采用二挡支承，安装时找正容易，安装简化：由于窑径适当扩大，窑内物料热交换效果好，对原、燃料的适应性强

(3)行进式稳流冷却机

冷却机是水泥生产线熟料烧成系统配套的主机设备，天津院有限公司新一代篦冷机的主要性能与第三代相比，结构更简捷、新颖，篦板寿命更长，安装更为方便，它结构简捷、合理、可动部件少，设备的维护成本低以及磨损程度低。突出特点是主体无漏料、模块化设计、步进式传动、熟料槽保护篦板、磨损部件少且价格低、熟料均匀分布、模块密封等，主体体现高效、节能特点。

目前已经完成了篦板、流量阀的试验研究和装备开发工艺资料，已全面开展了装备设计工作，预计今年年底完成第一台无漏料步进式冷气机的制造及应用。