以天然气为燃料的发电技术，如联合循环发电、热电联产、天然气分布式发电设施等具有优于煤炭的能效优势。研究表明，以天然气为原料的大型联合循环电厂的热效率可高达61%；在热电联产电厂中，天然气转换效率可超过80%；以天然气为原料的小规模燃气内燃机或航改型燃气轮机直接转换效率可达45%。这对于降低中国单位GDP一次能源消耗量具有重要意义。其次，煤电厂可向大气排放大量二氧化硫及氮氧化物，最终形成酸雨，这极大地影响了我国粮食产量。此外，煤炭燃烧排放的污染物的高度聚集是形成PM2.5的主要原因之一，由此带来了严重的雾霾问题。相比煤炭，天然气燃烧只需产生23%的氮氧化物、50%的二氧化碳以及近乎为零的二氧化硫排放。此外，鉴于中国能源需求的快速增长及中国对石油和优质煤炭的进口越来越多，使得更大范围内选用天然气非常重要。此外，地缘政治局势对能源供应的影响也非常大，因此过度依赖外部能源容易出现供应波动甚至中断。由此可见，天然气在能效、环境可持续性、能源安全与弹性方面具有多重优势。

      然而，天然气为一次能源，大量使用天然气将促使我国天然气对外依存度的连续攀升，提高天然气来源的多样化或大力发展天然气的可替代能源，对于缓解我国能源安全问题具有重要意义。在众多技术中，将含碳燃料通过钙基化学链气化技术制备成高热值合成气，这对于降低我国天然气对外的依存度具有重要意义。此外，含碳燃料既可来自一次能源，如煤炭，又可来自可再生能源与固体废弃物，如生物质与城市生活垃圾。这极大地提高了我国经济的可持续发展及原料来源的多样性。

      钙基化学链气化技术具有高效制取高热值合成气、原位碳捕集及成本高度集约化的特点，被认为是未来清洁能源领域先驱技术。然而，钙基吸附剂的快速失活一直是制约该项技术商业化进程的重大因素。在钙基化学链气化技术中，钙基吸附剂的失活主要来源于磨损及高烧烧结。目前，对于如何提高钙基吸附剂的抗高温烧结性能已有大量研究，并取得了许多显著的成果，已具备量产及商业化的基本条件。与之相比，如何降低钙基吸附剂的抗磨损性能成为了该项技术的研究重点。目前，钙基化学链气化系统主要由双反应床组成，导致钙基吸附剂需在双床间不断循环流化，这大大增加了钙基吸附剂颗粒间及钙基吸附剂颗粒与器壁间的磨损，使得钙基吸附剂的磨损失活倾向大幅提高。此外，由于双床流化有反应器结构的差别及循环双床循环流化的要求，使得系统中流化介质的流化态极难控制，操作参数复杂、控制难度大。上述因素极大的增加了钙基化学链气化技术的商业化进程。

       由此可见，采用高热值合成气作为天然气的替代燃料，将随着天然气需求量的激增迎来广阔的应用市场；而以钙基化学链气化制备高热值合成技术为中心的制备方法，将面临钙基吸附剂磨损失活严重、双床流化态控制难度高、系统投资成本高等技术制约因素，难以快速实现商业化。因此，开发一种可有效降低钙基吸附剂颗粒磨损的单床化学链气质制备高热值钙基吸附剂系统及方法，对于推动该技术的商业化应用具有重要意义。

       本发明涉及一种用于含碳燃料的钙基化学链气化制备高热值合成气的系统及方法，包括反应器、燃烧装置、气化装置、换向阀、进气管和输出管；反应器的外侧壁上下设有第一接口和第二接口，其内顶部布置有燃烧器，中部设有钙基吸附剂床层；燃烧装置的一端连接换向阀的第一接头，其另一端连接第一接口或第二接口中的一个；气化装置的一端连接换向阀的第二接头，其另一端连接第二接口或第一接口中的另一个；进气管连接换向阀的第三接头，在进气管上设有第一阀门和第一引风机，输出管连接换向阀的第四接头；换向阀的第一接头与第二接头相对设置，其第三接头与第四接头相对设置。本发明的有益效果是：有效降低钙基吸附剂的磨损失活、减小系统流化态极难控制的功能。

注：本技术已获取国家发明专利授权，寻求相关合作意向者共同协作开发。