2021年，我国水泥产量占世界水泥总产量近60%，约25亿吨，是世界上最大的水泥生产国。采用的是传统的化石能源，特别是燃煤作为能源进行水泥生产。2020年9月习近平主席在第七十五届联合国大会上提出碳达峰、碳中和的双碳战略，所以寻找可再生的新能源替代传统的化石能源进行水泥生产，以促进双碳战略达成，是必然趋势。根据国家统计局统计，我国每年的生物质产量约为35亿吨，折合成标准煤约12亿吨，十分巨大，而且生物质为国际国内方法学中明确的零碳能源。所以采用可再生的生物质能源替代或耦合燃煤进行水泥生产是具有十分重要的意义。

图一 典型的新型干法水泥生产工艺流程示意图

水泥生产过程中有两大用能环节，分别是回转窑和分解炉，其能耗占比为4:6。根据目前现有的技术，在水泥分解炉上基本可以采用生物燃气替代燃煤；在水泥回转窑上，由于生物燃气的最高燃烧温度相对较低、烟气成分和烟气流量等各种因素限制，不能全部替代燃煤，但可以部分替代，即可以采用生物燃气耦合燃煤在水泥生产回转窑上应用，替代比例可达50%。

图二 生物燃气/煤粉两用燃烧器示意图