我国是一个传统的农业大国，各类农作物秸秆资源十分丰富，研究如何有效地利用秸秆是一个十分必要的课题，同时中国又是能耗大国，调整能源结构，利用生物质能林业废弃物或农作物秸秆是必然选择。农作物秸秆的热值相当于标准煤的50%，农作物秸秆焚烧物的主要化学形态有SiO2，Al2O3，Fe2O3，CaO，MgO，其成分接近水泥的硅铝质原料粘土。因此，利用农作物秸秆焚烧产生热量及焚烧物作为水泥燃料来替代部分燃煤生产水泥熟料，不仅可以解决其露天焚烧带来的污染问题，同时也能较好地缓解生产水泥所需的燃料不足问题，是一条变废为宝，保护环境、节约资源、可持续发展的有效途径。　　本文通过对新型干法水泥窑工艺原理、利用替代能源的条件和原则的研究，探讨农作物秸秆替代燃煤的机理，参考相关秸秆发电、水泥窑处置工业废物、菌渣的实例，结合农作物秸秆的燃烧特性和化学成分试验分析，对农作物秸秆代替部分燃煤生产水泥熟料的工艺和装置进行研究和设计，并分析其经济性，为秸秆用作水泥工业替代部分燃煤提供理论依据。本文的主要研究内容和结论如下：　　（1）农作物秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料在技术上是可行的。　　（2）农作物秸秆的挥发份里面的氯碱成分过高，会在新型干法水泥窑里形成内循环，当浓度达到限值时会造成水泥窑结皮堵塞，本文提出采用旁路放风的方法，在分解窑和旋转窑之间的烟室引出一部分烟气，冷却收尘处置，破坏氯碱挥发份的内循环，抑制氯碱挥发份对水泥炉窑的危害。　　（3）本文对农作物秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料进行整体工艺设计、确定农作物秸秆替代燃煤的规模、设计农作物秸秆资源收集流程、初步对暂存仓库、贮存仓库进行设计。　　（4）本文对主要设备和装置进行设计和选型，包括农作物秸秆的破碎系统设计和破碎设备选型，输送设备选型、提升设备设计和选型、旁路放风设备调整方法设计。　　（5）项目总投资407万元，应用于水泥生产，节约燃煤1.57万t以上，降低水泥生产成本6元/t以上，年增加净利润390万元，项目经济效益明显。农民年交售秸秆4万t，每吨销售价150元，项目每年可以为农民创收600万元，项目社会效益明显。年减少当地秸秆污染4万t，项目环境效益明显。　　（6）本文进行农作物秸秆替代燃煤生产水泥熟料的设计，具有一定的创新意义；同时本文设计的工艺简洁、设备可靠；项目投资回收周期短，经济社会效益明显。