随着国家“双碳”战略实施，节能降耗成为水泥行业更加迫切的需求，现有很多配备5级双系列预热器的工厂出于成本的考虑，希望在维持预热器级数不变的情况下，不考虑使用替代燃料和余热发电量煤耗折算，仅通过烧成系统本身的技术改造来实现熟料综合标准煤耗在100kg/t及以下，即GB16780—2021《水泥单位产品能源消耗限额》规定的2级煤耗限额等级目标。
考虑到一般性和代表性，本文以国内主力窑型Φ4.8m×72（74）m、配套5级双系列预热器、熟料产量6?000t/d、熟料标准煤耗100kg/t为前提，对影响煤耗的因素进行定量分析，以便工厂在制定煤耗指标时有针对性地进行评估和考虑。
1、窑系统热平衡计算
为科学分析评估煤耗状况，必须进行烧成系统热平衡计算，才能准确找出其主次影响因素及影响程度。
表1为根据以下参数设定，以熟料标准煤耗为100kg/t为前提，系统热平衡计算结果（按占比大小顺序排列）。参数设定结合常用并参照较先进水泥厂运行数据来考虑：
（1）入窑入炉煤粉空干基发热量：22?900kJ/kg（5?500kcal/kg）；（2）入窑入炉煤粉温度：60℃；（3）入预热器生料温度：50℃；（4）冷却机热回收效率：73%；（5）入预热器生料烧失量：35.5%；（6）入预热器生料可燃生物质：0%；（7）入预热器生料水分：0.5%；（8）入预热器生料带入空气量：0%（按斜槽加收尘器考虑）；（9）出C1氧气（O2）含量：2.0%；（10）出C1一氧化碳（CO）浓度：0.05%（500ppm）；（11）出C1含尘浓度：80g/Nm3；（12）生料/熟料料耗系数：1.60；（13）熟料烧失量：0.2%；（14）一次风：6%（不包括煤输送风）；（15）系统表面热损失：250.8kJ/kg（60kcal/kg）；（16）熟料形成热：1?735kJ/kg（415kcal/kg）；（17）旁路放风：无；（18）入冷却机空气量：1.8Nm3/kg；（19）空气温度：20℃；（20）计算海拔高度：0m；（21）熟料产量：6?000t/d。
2、影响煤耗的因素分析
2.1煤粉发热量
主要影响体现在烟气量的变化，发热量低，则出C1废气量大，标准煤耗高（忽略气体量减少导致其温度下降而减少的煤耗），三者变化见表2。
表2煤粉发热量对煤耗的影响
2.2预热器
1）入预热器生料温度
生料温度若从50℃提高到60℃，能降低标准煤耗近0.5kg/t。生料温度高、水分少，不但能直接降低煤耗，更重要的是可以减少生料“团聚效应”，使生料更易分散，提高固气换热效率，从而进一步降低煤耗。
2）出C1废气温度
在出C1氧气（O2）和产量不变的情况下，废气温度提高将导致用煤量以及相应的煤耗增加，计算结果如表3所示。
表3出C1废气温度对煤耗的影响
3）出C1氧气（O2）含量
出C1氧气（O2）含量越低，则废气量和热损失越少，标准煤耗越低，三者关系如表4所示（忽略废气温度和飞灰含量变化）。
表4出C1氧气（O2）含量对煤耗的影响出C1氧气（O2）
4）出C1一氧化碳（CO）含量
CO含量与热损为正比例关系，见表5。
表5出C1一氧化碳（CO）含量对煤耗的影响
5）出C1粉尘浓度
粉尘浓度对煤耗的直接影响很有限，一般1%左右，但它的间接影响不可忽视，主要体现在对回灰量和熟料产量的影响上，如表6所示。
表6出C1粉尘浓度对煤耗的影响
2.3冷却机
1）冷却机热回收效率
热回收效率对煤耗影响很大，效率每升降1%，标准煤耗约减增0.5kg/t。需要注意的是，如果用煤量减少，所需二、三次风量也随之减少，这将有可能导致所需热回收率降低，除非风温上升到足以抵消。
2）冷却机废气量
废气由中间风和尾部风两部分组成，一般占冷却机总支出热量的25%左右，越低对降低煤耗越有利。现以冷却机热回收效率保持不变的前提下，计算几种状态下中间风量变化对风温及煤耗的影响，见表7。
表7中间风量对风温及煤耗的影响
2.4系统漏风
系统漏风，特别是高温区域的漏风，主要后果是漏入的冷空气迅速吸收大量热量，体积急剧膨胀，并导致周围气体温度降低，影响换热效率。若1m3空气从20℃上升到1?100℃，则体积膨胀4.7倍，吸收热量为368×4.18kJ，相当于0.05kg标准煤的发热量。
2.5熟料形成热及带走热
1）熟料形成热
单位熟料形成热通常占热支出55%左右，比例越大，表示烧成系统热利用率越高，其值常用简化公式如下：
Q=（4.11Al2O3+6.48MgO+7.65CaO-5.12SiO2-0.59Fe2O3）×4.18（kJ/kg）（1）
式（1）中Al2O3、MgO、CaO、SiO2、Fe2O3为熟料中相应成分百分含量。从式（1）可以