中国农村的经济水平和生活水平不断提高,农村能源结构也在不断变化,生物质能源有被商品能源取代的趋势。这样的趋势导致了生物质能的利用率下降,这些丰富的可再生资源,没有得到利用。中国农村乡镇集中供热设施薄弱,冬季供暖的效率很低,而且供暖覆盖率也很低,农村的房屋住宅建筑多为单独的小楼,没有办法进行集中供暖,研制适合农村住宅使用的集炊事和供暖为一体的炉具可以不仅可以满足农村居民生活用能的需求,节约了生物质燃料的运输成本,而且还可以减缓近些年在农村地区生物质能使用减少的情况。本文的主要研究内容如下:对生物质颗粒燃料进行化学分析和工业分析,了解其燃烧特性,并通过试验探究生物质颗粒燃料封火燃烧的特性,考察了料层厚度、外界温度、含水率对生物质颗粒燃料封火燃烧的内部温度,燃烧中干燥前沿、炭氧化前沿的移动速度,灰分收缩、气体成分等的影响。当料层厚度为11cm时,不能进行封火燃烧,外界温度主要影响封火燃烧后期的降温情况,外界温度越高降温越慢,随着燃料含水率的升高,温度低于100℃的时间增大,外界温度对干燥前沿和炭氧化前沿的移动速度影响不大,随着含水率的加大,干燥前沿移动速度减慢,当含水率为30%时,导致直接熄灭,而含水率对炭氧化前沿的影响不大。本文还探究了封火燃烧后的复燃情况,在开始降温至温度升至最高的区域里,只需要加大通风就可以复燃,在最高温度降至100℃的区域里,需要先通风再加入燃料就可以复燃,在降温至100℃至最后的区域里,需要先加入少量燃料再通风,在新加入燃料被点燃后继续加入燃料并通风就可以复燃。根据生物质颗粒燃料的相关特性,综合工业锅炉、省柴灶、型煤炉的特点,并结合使用情况,依据炉具设计办法通过燃料计算、传热计算估算炉具的热效率,在此基础上计算炉具的各种参数,设计出需要的炉具。对炉具的综合性能进行测试,发现本炉具的上火速度很快,而相对整个过程来说旺火时间较短,炉具的保温性能良好。但是测试得到炉具的实际热效率为41.45%,比设计热效率55.36%低了 13.91%,这是因为燃烧时的火焰高低有所变化,不能被最大程度利用,排烟温度较高造成的。总之,本炉具火力足、上火速度快,燃料在炉具内能够燃烧充分,具有良好的社会经济效益。