化学链燃烧技术是一种低能耗、低污染、具有内在分离CO₂性质的燃烧技术,受到了广泛的关注与研究。本文对使用气体燃料的300MW_th化学链燃烧反应器进行了理论设计与热力计算。（1）空气反应器（AR）的流化床型选择快速床,空隙率为0.93,保证床料可以被快速氧化和输送;燃料反应器（FR）选用鼓泡流化床,空隙率为0.75,可以使气体燃料与床料充分混合,并增长停留时间保证燃料反应完全。（2）反应器的本体结构尺寸:AR的截面积和高度分别为81 m²、38 m,FR的截面积和高度分别为为116 m²、13.8 m。反应器的初始运行参数:AR和FR的运行温度分别为970℃、950℃,床料量分别约为25.1 t、40.4 t,表观气速分别为4.17 m/s、1.63 m/s,单位时间进气量分别为145.15 m³的空气和56.79 m³的水煤气,进气温度均为280℃。（3）AR的水工质换热流程为省煤器→水冷壁→低温过热器→屏式过热器→高温过热器,FR的水工质换热流程为省煤器→蒸发器→低温过热器→高温过热器,通过热力计算确定了各受热面的热量分配和布置,并完成了对受热面尺寸结构的设计,最终AR与FR的排烟温度分别为63.6℃、115.7℃。（4）通过理论计算和用Aspen Plus对换热过程变工况模拟相结合,得出CLC反应器六个工况的热效率均在在87%以上,与常规锅炉的85⁹2%相当;低能耗碳捕集率达99.97%,常规锅炉很难达到。