相比于传统燃烧方式，化学链燃烧可低成本地对燃烧后产生的CO2气体进行分离并回收，是一项有着良好应用前景的CO2分离技术。目前，气体燃料化学链燃烧技术的中试试验已获得成功，煤化学链燃烧技术的开发为国内外学者研究的重点。针对当前煤化学链燃烧技术中存在的反应速率不匹配、系统功率较小及反应器间窜气等问题，本文设计了一种耦合移动床的新型煤化学链燃烧系统，通过搭建冷态试验装置对新型系统气固流动特性、反应器间窜气控制及热态系统功率放大进行了研究，并依据冷态试验结果对此系统50kW加压热态试验装置进行了初步设计，为开展进一步研究打下了良好的基础。　　首先通过冷态试验对新型煤化学链燃烧系统的全场压力分布进行了研究，分析了固体循环通量、上升管表观气速、颗粒粒径、空气反应器出口侧背压及系统运行料腿高度等操作参数对全场压力分布的影响。同时，研究了两反应器的气固流动特性，试验结果表明:在较高的固体循环通量下，燃料反应器内气固混合剧烈，颗粒浓度较高，返料阀侧吹风量是控制系统循环通量的关键因素;空气反应器内颗粒流型为柱塞流，压力波动很小，流动稳定。但较大的空气反应器入口风量会造成错流移动床的崩溃，限制了系统功率的放大。　　进一步地提出以逆流移动床作空气反应器的改进方案。新式空气反应器进口风量可达60 m3/h，满足了热态系统50kW功率的设计要求，床内气固流动稳定，颗粒随气流带出的现象不再出现。而且，空气反应器的改进对整个系统压力分布基本没有影响。　　在初步掌握系统冷态流动规律的基础上，基于示踪系统研究了反应器间的窜气规律，发现料腿的压差梯度是影响反应器间窜气的重要因素。系统正向窜混率随上侧料腿压差梯度变大而减小，逆向窜混率随上侧料腿压差梯度变大而增大。下侧料腿压差的增大会导致更多侧吹风窜往空气反应器。同时，依据理论公式计算得出下行料腿处于临界料封状态及理想料封状态时的负压差梯度，结果与试验测量值相近。由此，进一步地计算得出热态系统的理想料封能力。结果表明:热态系统中下降管料腿料封能力约是冷态系统的2.5倍，系统间窜气控制更加容易。良好的窜气控制保证了燃料反应器出口二氧化碳捕集浓度以及空气反应器的稳定运行。　　在掌握系统窜气规律之后，确定了冷态系统运行标准工况:Ug,sta=11 m/s，Gs=300 kg/m2s，ZA=4.5 m，Q5,sta=45 m3/h，Pb=13 kPa。在此工况下，系统运行稳定，燃料反应器内气固接触剧烈，正向窜混率、逆向窜混率及侧吹风推动系数分别为0.2％、3％及85％，系统窜气量很少。　　最终，依据冷态试验结果完成了热态系统的初步设计，并对热态系统工作流程进行了简要概述。