随着全球能源危机的加剧,燃料价格的不断上涨及环保要求的不断提高,工业产品的生产成本不断增加,同时对工业生产企业的节能减排的要求越来越高。水泥行业作为建材行业的主要生产企业,每年都要消耗相当多的原材料及排放大量的烟尘烟气,所以,水泥行业怎样节约能源降低消耗,已成为迫在眉睫的工作。富氧燃烧作为较新的燃烧技术在节能和减排方面的优良性能,在工业炉窑方面的应用得到了大力的推广。因水泥回转窑富氧燃烧的文献报道不多,而且大多基于理论分析,加之云南地处高原地区,大气中的氧气含量较低,对水泥回转窑熟料产能的发挥有较大限制,所以进行富氧燃烧工业试验是非常必要的。本文研究在国内某4000t/d水泥回转窑生产线上进行,根据富氧燃烧试验所测定的数据,研究水泥回转窑在富氧生产工况下主要参数的运行变化规律以及对回转窑烧成的影响,研究回转窑一次风富氧率对熟料烧成质量、产量、熟料烧成能耗的影响及降低水泥熟料烧成能耗的优化规律。研究结果表明,随着氧浓度从21%～30%的逐渐增加,节能效果在富氧浓度为24%-27%条件下最为明显。为了研究回转窑的产量与煤气、风量的变化关系,在测试数据的基础上对回转窑进行了热平衡计算,分析了富氧浓度、烧成温度、供风量等参数对热效率的影响。确定窑内的最佳热工制度,最佳热量利用效率等,结果表明回转窑的热效率最高可达到61.21%,所以水泥回转窑采用富氧燃烧具有很大的节能潜力,通过热平衡计算所得的回转窑的相关运行参数具有一定的指导作用,并进一步提高水泥熟料的产量及质量提供更直观的数据,以达到优质、高产、低消耗的目的。利用响应曲面优化软件对影响回转窑生产工况的因素进行分析,得到了回转窑生产最优的富氧浓度：富氧浓度为29.6%时回转窑的热工制度最好、生产出的熟料煅烧质量最好、产量最高、耗煤量和热耗最低、节能效果最好。富氧燃烧技术在水泥回转窑中的应用研究为其工业实际应用创造了良好的条件,为取得更好的节能效果提供了可行性依据,对促进我国水泥工业节能减排具有现实意义。