我国秸秆利用已取得了多项突破,在各领域的应用中得到了许多新方法,新途径,新路子。不过这些利用所占比例较低。当前蓬勃兴起的生物质秸秆成型燃料以环保高效的优点,成为潜力巨大的替代能源。生物秸秆来源极其广泛。尤其是现代化农业的发展,连年丰收提供了丰富的秸秆来源,加之工业化生产技术,秸秆正在转化成用之不竭的新兴能源。但我国的生物质能产业发展还面临着诸多问题:没有达到预期的规模,产业还不成熟,还需要各方面的支持,以促进健康发展。同时也面临巨大挑战,亟需探索生物质能新的发展模式。本文旨在开发一款集合了秸秆的粉碎、成型、燃烧功能为一体的生物质炉以促进秸秆资源高效利用,解决转化利用设备不配套的问题,提供把秸秆变为能源的一整套解决方案。从燃料、粉碎、成型、燃烧四个方面进行研究,结合玉米秸秆在内的生物质在原料属性、粉碎加工、颗粒生产与配套使用的生物质燃烧炉结构样式、工作原理和关键部件的相关研究,结合秸秆原料流转过程和农村能源利用形式,根据已有的秸秆粉碎机、生物质颗粒成型机、生物质颗粒燃烧炉的结构,提出秸秆粉碎成型一体化生物质炉的总体设计。秸秆依次经历粉碎、成型、燃烧过程,将化学能转化为热能。对秸秆加工利用的各环节进行设计计算,确定各部分结构形式和关键参数,确定了行星式锤片粉碎结构,配合立式环模成型方案。进行立式环模成型机的结构设计,确定环模与压辊的设计参数并分析环模孔的受力变化规律。还对秸秆成型颗粒燃烧进行理论计算。利用仿真软件对完成建模的粉碎成型一体化生物质炉各功能部分进行仿真分析,得出不同的传动比、不同的转速、不同的粉碎机结构对于粉碎效果的影响;对立式环模成型机进行仿真,模拟生物质颗粒成型过程,与实际加工情况相吻合,能够实现秸秆粉碎原料的致密成型加工。对生物质炉的换热能力从不同工况的仿真得出下入水方式比上入水方式换热效果好,烟气流速大换热效果好。同时也得出过度提高烟气流动速度会造成排烟温度高,换热效率降低。