化学链燃烧技术是一种可实现CO₂内分离的新型燃烧技术。它可以实现能量的阶梯利用并避免NO_X的释放。载氧体对化学链燃烧的顺利进行起着至关重要的作用。钙基载氧体以价格低廉、储量丰富而被视为一种有巨大应用潜力的载氧体。本文对钙基载氧体应用于化学链燃烧进行研究。利用热力学软件HSC chemistry5.0对CaSO₄载氧体与煤炭气化产物CH₄、CO、H₂的化学链燃烧进行热力学模拟，结果表明：CaSO₄载氧体与CH₄进行化学链燃烧的最佳反应温度是850℃，最佳载/燃摩尔比是1；CaSO₄载氧体与CO及H₂进行化学链燃烧的反应特性类似，最佳反应温度均为900℃，最佳载/燃摩尔比均为0.25；CaS与空气在空气反应器中的最佳反应温度是950℃。采用浸渍法制备了Co基、Ni基、Fe基、Co-Fe复合基、Ni-Fe复合基5种助剂添加到CaSO₄载氧体中，利用小型固定床台架与CO进行化学链燃烧实验，实验结果表明：助剂能有效促进钙基载氧体的化学反应，缩短反应时间，提高载氧体的转化率；复合助剂的性能优于单一助剂；助剂不能抑制SO₂的释放；FSEM分析表明，添加了助剂的CaSO₄载氧体表面在反应前致密光滑，反应后疏松多孔。设计建造了化学链燃烧冷态实验台架，并以石英砂为床料，分别以N₂、CO₂和空气为燃料反应器、返料阀和空气反应器的流化气体，研究了不同工况对固体颗粒循环率、系统压力和固体颗粒分布及气体串混的影响。实验结果表明：空气反应器中气体流量、总床料量、二次风率、返料阀流量对固体颗粒循环率及分布有重要影响，2个反应器之间没有发生气体串混现象。