热工系统工程研究是对预分解窑系统研究、开发、评价、诊断的重要方法和手段。为了充分了解北京市琉璃河水泥厂TSD型预分解系统的实际运行状况，进一步完善和提高系统性能指标，使其达到国际较先进水平，本论文在对琉璃河TSD预分解窑系统的工艺流程及主要技术特点充分了解的基础上，进行了窑系统全面的热工性能研究，并对存在的问题加以改进，增加余热发电系统，改造预热器系统，提高系统的各项技术、经济指标。 通过运用现场热工标定结合计算机对窑系统反求工程计算得到系统的分离效率、分解量分布、燃烧量分布等的结果，从系统工程的角度对琉璃河水泥厂2500t/d熟料生产线的预热器、分解炉和冷却机各个单元系统及其相互间的影响进行了详细研究和论述。 研究发现：增加余热发电和进行预热器系统改造前后相比，提高了预热器尤其是一级筒的分离效率，降低了出预热器的废气温度和飞灰量，增强了各级气固热交换，降低了系统阻力；分解炉燃烧状况大大改善，预燃室的预燃功能得到了较好的发挥；由于冷却机操作参数的改善，冷却机冷却效果总体来说不错，变化不大，还有挖掘的潜力；从系统总体来看，系统各项性能都得到了提高，增加新型余热发电系统后，减少了系统的热损失，增加了总热的利用效率，而且对于烧成系统几乎没有影响。 本论文所做的工作对相关研究单位及有相同类型预分解窑的厂家提供了有益的参考和指导作用。