目前，我国新型干法生产工艺以其所具有的技术、经济、规模等优势，主导着水泥工业的发展，其技术与装备已基本实现国产化，且能耗指标也有了大幅度的提高。然而，与国外能耗的先进水平相比，虽然国内先进水平与之较为接近，但国内一般水平还是相差较大。因此，深入分析水泥生产过程中各部位的能源消耗状况，寻找耗能的薄弱环节，以采取有效措施，进一步加强企业的节能降耗工作，具有十分重要的意义。　　 本课题将和火用经济分析法引入到水泥预分解窑系统的能耗分析和优化研究中。由于现有的求算熟料形成火用的方法都不甚完善，因此本文提出了一种新的计算方法。根据熟料形成火用的定义，求算各种物理过程所需的物理火用，并通过火用平衡，以化学反应火用及反应过程焓火用为理论基础，计算各化学反应过程的反应火用。　　 通过比较各种常用火用分析模型的优缺点，并根据A厂5000t/d熟料预分解窑系统的具体设备及流程，分析火用流的传递过程，建立了适合的火用分析模型，并在此基础上对整体系统及各设备子系统进行了全面科学的火用分析。同时引进节能控制环节的概念，找出了预分解窑系统节能的关键部位，为评价和制定改进措施提供可靠的依据。研究表明，本课题所建立的不规则混联模型可以用来对水泥预分解窑系统进行火用分析，而且对系统中各设备子系统之间关系的假设也是正确的。　　 对预分解窑系统所耗热能的，火用分析结果表明：虽然回转窑子系统的火用效率最低，但是由于回转窑内火用损失主要是燃烧火用损，若不改变燃料燃烧获取化学火用的方式，要降低这部分火用损是很困难的，所以回转窑子系统并不是节能降耗的重点部位；降低C1～C4旋风预热器子系统的火用损失对降低全窑系统的火用损失影响最大：C1～C4旋风预热器子系统中的节能重点是降低预热器出口废气带走的火用损失；冷却机系统的火用损失除了熟料及飞灰带走的排弃火用损外就是传热火用损，因此进一步降低的可能性很大，建议使用性能优越的第四代冷却机。　　 由于预分解窑系统所消耗的能源，不仅只有热能，还有电能及其他耗能工质，因此综合考虑所消耗的全部能源并进行了火用分析，得到火用效率为34.39％，与耗热能火用效率35.04％相比，相差不大。表明虽然电能的品位很高，其能量就是火用量，但对于预分解窑系统所消耗的总能量来说，消耗的电能、水能及压缩空气的能量确实很小，因此对于火用效率的影响也很小。　　 针对预热器出口废气及冷却机出口余风带走的火用损较大的情况，可利用纯低温余热发电技术进行余热回收，但是经热平衡分析得到的热效率仅在19～25％左右，表明其能量利用率较低。因此，本课题在国内第一次对预分解窑生产线配套的纯低温余热发电系统进行了深入的火用分析及火用经济分析，并结合技术经济分析，科学评价该系统项目的节能效果和经济效益。分析表明，纯低温余热发电系统的火用效率为50.4％，远大于热效率，且产品火用单价远小于一般水泥厂购电成本价，火用经济性较好、内部收益率高、投资回收能力大、盈利性强，具有良好的社会效益和经济效益。