水泥行業CO2主要來源于鈣質原料分解、燃料燃燒和電力消耗，而國際水泥行業CO2減排技術主要集中在以下方面：優化水泥制備工藝，減少煅燒熱耗和生產電耗；應用替代燃料，減少燃料燃燒CO2排放量；減小單位水泥中熟料的比例，降低整體CO2排放水平等。

工藝過程技術

據CSI對約占世界水泥總產量25%的967個水泥企業的統計，2011年全球水泥行業噸熟料熱耗為3560MJ，而考慮熟料理論熱耗和烘干原料用熱耗，水泥窯爐熱效率已達70%以上，能效進一步提高幅度并不大。然而，針對工藝過程技術，國際水泥行業依然做了諸多工作。

“筒-管-爐-窯-機”是熟料煅燒的核心設備，近年來國際上圍繞上述核心設備的技術研究和開發工作包括新型低壓損旋風筒、適用于二次燃料使用的分解爐、兩檔短窯和旋轉盤式冷卻機。

旋風筒內筒是“渦流探管”，它可以處理旋轉的攜帶固體的氣流，并引出旋風筒。但最新研究表明這種氣流常造成不利的流動狀態，其反映就是內筒具有很高的壓損，最高可達旋風筒總壓損的90%。而A TEC公司研發的置于內筒中的導流葉片可以減小壓損，其可“困”住旋轉氣流，并在旋風筒中心形成穩定的渦流管，使其壓損降低30%。

針對水泥行業二次燃料處置種類的增多和處理量的增加，國際水泥行業針對傳統分解爐進行了諸多改造。通過應用計算流體力學(CFD)相關軟件對分解爐進行模擬分析，有助于詳細了解分解爐內部的工藝過程，實現分解爐的高效運行見圖4b。同時，對應用二次燃料的分解爐進行模擬研究可確定二次燃料最佳喂入位置、喂入量等參數。與傳統長徑比為15的三檔窯相比，長徑比為10~13的兩檔窯具有以下優點：設備重量降低約10%左右，運行平穩，安裝簡單，維護方便等。除此，現有新型干法技術中入窯生料分解率多在95%，回轉窯熱負荷已大大減輕，長徑比更小的二檔窯完全能夠滿足熟料煅燒的功能，同時窯筒體表面散熱量也更低。自上世紀80年代初第一臺L/D<11的二檔窯在歐洲投產以來，二檔窯得到了快速發展；進入21世紀，國際上新建生產線投入的二檔窯數量已超過三檔窯。如2004年以來，洪堡公司出售的窯中，兩檔窯占53%，三檔窯占47%。

與傳統的單筒或多筒冷卻機相比，第三代固定篦板式冷卻機在冷卻效率、自動化程度等方面都取得了長足進步。而面對單機窯產量提高、替代原燃料大規模應用所導致粉狀熟料量增多的情況，第三代篦冷機存在冷風難于透過粉狀熟料料層，導致未冷卻的熟料量增多，冷卻效率低等缺點。針對其缺點，20世紀90年代末期，FLSmidth公司推出了第四代推動棒式冷卻機，其篦床完全固定，并在篦床下安裝了機械空氣流量控制閥調整充氣和熟料層的風量分配，配置了獨立的推料單元。而第五代冷卻機—旋轉盤式(RDC)冷卻機見圖4d是根據“旋轉盤”原理進行操作，在該熟料冷卻機中，活動篦板由旋轉盤取而代之，該圓盤轉一圈用時30min，輸送效率達到了100%。冷卻機進口安裝了固定篦床，與窯出口成90°角，這就消除了由窯和熟料冷卻機不同中心線引起的熟料顆粒離析的問題[4]。

除熟料煅燒外，粉磨工序也消耗了大量能源。據統計，粉磨工序電耗占水泥生產總能耗的60%以上。因此，新型高效粉磨技術始終是國際水泥行業研究熱點。除OK磨機、非凡MVR立磨外，作為世界第一臺磨輥驅動式磨機，TKRT公司開發的Quadropol RD立磨見圖5a，吸引了全球目光。與傳統磨盤驅動式磨機相比，Quadropl RD磨機具有以下優點：

(1)更強的喂料粉磨能力。傳統的磨盤驅動，磨輥運動靠物料的摩擦，因此磨輥較磨盤運動慢，導致在磨輥前容易形成物料的堆積，影響粉磨；而使用磨輥驅動可以使磨輥運動速度較磨盤快，從而使物料以更統一的方式進入粉磨間隙，提高粉磨效率。

(2)低功率和低齒輪扭矩。磨輥驅動時，驅動力可以根據磨輥的數量得以分散，單個磨輥驅動功率降低；同時由于磨輥較磨盤運動速度快(大約為后者的兩倍)，使其傳送的扭矩也減半，這對于粉磨量較大的磨機更有優勢。

(3)高運行穩定性。由于是磨輥驅動，即使一個磨輥驅動發生故障，也不會對磨機的使用產生很大影響。世界第一臺Quadropol RD立磨見圖5b，于2012年年底在墨西哥的C r u z A z u l實現應用，其驅動功率為3×1 550kW，用于生產CPC 30RS水泥(熟料大約占75%，火山灰和石灰石大約占25%)，設計產量為175t/h，細度為45μm篩余3%。運行表明，在預期粉磨細度內其產量可達180~200t/h。同時，該立磨實現了全自動啟動，即只需按一個按鈕，即可在10min內實現正常生產。