热能效率
在短暂的
- 水泥生产需要将原材料加热到1450°C，因此是相当能源密集型的，即使热能只占水泥工业CO的约35%2排放。
- 自上世纪60年代以来，对生产设施的不断改进使我们的能源使用量几乎减少了一半。大多数欧洲工厂现在使用最先进的技术。
- 剩下的少数老的湿窑将被更现代化的工厂所取代，生产集中在更少、更大的工厂将导致能源消耗的进一步减少。
- 正在调查废热回收系统，应予以鼓励。
- 根据2010年的GNR数据，欧洲生产一吨熟料所需的平均热能为3733兆焦
水泥窑的使用寿命一般为30-50年。因此，新窑炉主要建在市场增长潜力巨大的地方。因此，在过去的十年里，大多数新工厂都建在亚洲、非洲、中东和东欧的一些地区。通常在20-30年后，大部分原始设备(如预热旋风分离器、熟料冷却器、燃烧器等)已被替换，工厂不断采用现代技术。这是欧洲的典型情况，那里的窑炉相对古老，但仍然有效。欧洲和北美的窑炉平均规模约为每座带有分解炉(PH-PC)的预热窑生产90 - 110万吨熟料，而亚洲每年每座窑炉的熟料产量为190万吨。
在优化和常规的条件下，目前最好的能源效率-约3300兆焦耳/吨熟料-可以通过预分解炉(PH-PC)的预热窑实现。现代的PH-PC窑炉比旧的窑炉具有更高的生产能力，这也有助于提高整个行业的能源效率。
没有预热塔的长干燥窑比PH-PC窑多消耗约33%的热能，而旧湿窑比PH-PC窑多消耗85%的热能。
随着时间的推移，生产方法的不断创新将减少能源的使用，因此，随着少数剩余的湿式工厂逐步淘汰，平均窑炉规模的增加和渐进式创新的实施，欧洲的总体能源使用预计将会减少。
另一个可以取得进展的领域是余热回收(WHR)。由于特定的电厂设计，在中国已经很普遍了。欧洲新建或改造的电厂可以配备西水系统，并使用热能发电，只要安装西水系统是可行的。使用西水电的主要限制是初始投资和较长的投资回收期，尽管这取决于当地的电力成本。
挑战
许多减少热能的措施导致电力消耗的增加。目前，采用多级预热和预煅烧技术的干法工艺被认为是最先进的工艺。能够显著提高热效率的突破性技术尚未出现。
此外，当替代燃料的水分含量较高和/或总热量含量较低时，增加使用替代燃料会对每吨熟料的能源需求产生负面影响。废热可能的其他用途，如热电联产或干藻类发电，也可能对电力消耗产生影响。
潜在的节省
水泥厂平均窑容量继续提高，新建窑容量普遍提高，现有小窑不断向大窑、现代化窑转变。能够显著提高热效率的流化床等突破性技术尚未出现。1
考虑到替代燃料使用的增加，预计到2050年每吨熟料的平均热能消耗将达到3.3吉焦耳/吨。
政策建议
- 提供研发资金以刺激突破性技术。
- 将获取和发展公共和私人融资机制纳入所有政策举措，使现有技术和新技术能够更快地在市场上提供。
- 支持向废热回收(WHR)的转变，并通过有效和快速的许可流程促进这一转变。
- 采取一项政策，为西水电提供与热电联产(CHP)和可再生能源同等的支持机制，例如一些成员国(如意大利)已经提供的能效证书。不应通过对发电征税来抑制西隧的发展。
1论文No . 1:水泥生产热效率:现状和长远的展望