阴燃是一种基本的燃烧现象，是没有出现火焰的燃烧反应。阴燃的燃烧过程微弱，在温度较低、热量较小的环境就可以发生并维持，燃烧缓慢，能将燃料的热能缓慢释放出来，高度为18 cm、直径为11 cm的锯末在正向阴燃时可以维持31 h。这种缓慢燃烧低强度放热的特点适合冬季供暖。
生物质阴燃目前较多是采用燃池，燃池缺点主要有：燃池建于地下，体积庞大，和周围土壤直接接触，烟气直接排在室外，热容量大；建燃池要在地下挖出很大的坑，施工较困难；使用不够灵活，由于燃池大，阴燃过程中途点燃和熄火麻烦，难以根据需要灵活应用。室内生物质阴燃取暖炉可解决上述问题：将取暖炉放于室内，使阴燃产生的热量全部释放于室内，热效率高；炉体大小根据需要设计生产，制作、搬运方便；可根据天气情况或实际需要决定是否应用取暖炉，应用灵活方便。
阴燃过程理论和实验已有一些文献，但室内阴燃取暖炉的设计目前没有相关文献报导。本研究根据室内生物质阴燃取暖炉的思想设计一台实验装置，并进行阴燃实验。
1阴燃炉实验装置的设计111尺寸的初步计算农村住宅取暖热负荷可根据文献的方法计算，以山东省传统普通住宅为例。夜间以卧室计算，假设卧室面积为20 m 2，夜间室外温度为- 12℃，室内温度保持为14℃。建筑物高217m ，体积热指标为018，农村住宅采暖负荷调整系数为0165.计算出热负荷为730W ， 12 h需热量为31 356 kJ.干玉米秸和小麦秸的应用基低位热值分别为17 255 kJ kg和17 957 kJ kg时，阴燃净放热量应分别大于10 262 kJ kg和11 482 kJ kg，因此夜间取暖需要约3107 kg干玉米秸或2174 kg干小麦秸。白天以客厅计算，客厅面积为40 m 2，室外温度为- 2℃，室内温度为14℃。可以计算出需要约3178 kg干玉米秸或3137 kg干小麦秸。
作物秸秆一般含水率为8%～16% ，考虑各因素，估计容量为5 kg的阴燃炉可满足12 h供暖需求。经检测，秸秆的堆密度一般为50～100 kg m 3，因此阴燃炉的内体积为0105～011 m 3，加上保温层等附属结构，边长为015 m的立方炉体可基本满足供暖要求。
112实验装置的结构经过一定的阴燃预实验，确定出生物质阴燃取暖炉实验装置结构如所示，实验装置主要由炉体部分和电测部分组成。根据粘土砖尺寸，炉腔内生物质装料部分设计尺寸为： 33 cm×46 cm×45 cm ，体积约为0107 m 3。
和一般煤炉相比，其结构特点有：①进气口设置在炉体侧壁的上端，可同时用作点火口，装料及点火方便。②烟囱位于炉体顶端远离进气口的一侧，这样可以尽量减少进气和烟气间流动的干扰。③炉壁进风口中心线以下采用保温材料，使壁面处的生物质能保持高温，从而充分阴燃。进风口以上留有空炉腔，不填充生物质，使气体流通顺畅，空炉腔的炉壁部分不采用保温材料，使烟气的热量通过炉壁迅速传到室内。④排灰门为抽屉式，排灰门上粘有保温材料，使其附近的生物质充分阴燃。
热电偶有14个，其中10个铠装K型热电偶放在炉内， 4个表面K型热电偶粘在炉体外壁面。内部测温点分布在进气口处壁面和烟囱处壁面中间的平面，如所示，在这个面上的分布如所示，位于中心线的一侧。4点是整个阴燃区中心点， 10点为炉中空腔处点， 11～14点为与10、1、4、7同一高度炉体外壁面上相应的点。数据采集及计算机系统由一块RM 410温度采集模块、一块RM 4050数据转换模块、一块S145型24 V电源、一台计算机和工控软件组成。
2实验211实验物料①草坪用高羊茅草。用切割机割下后晒干，草长一般为5～13 cm ，晒干自然卷成直径约2 mm线状，原料均匀性好。经检测，含水率为811%.②麦秸。
为典型农作物秸秆，人工收割、脱粒后晒干，含水率为1012%.部分实验使用长度约10 cm的麦秸碎料。
212实验步骤共进行了6次阴燃实验，实验条件和基本现象如所示。实验步骤如下：（1）装料。原料从喂料口放入炉腔中，压实，压实后生物质料高度与保温层一致。
（2）灰分的覆盖。除实验1外，其余实验均在生物质的表面，松散覆盖厚约5 cm的灰分，以使阴燃能快速形成，并稳定发展。在进气口处留出5 cm×5 cm左右的一小块不用覆盖阴燃灰，作为点火处。
（3）点火。点燃一小把秸秆，放入炉中点火处，盖上装料口处上盖。也可先盖好上盖，将点好的秸秆从进气口塞入炉中。
（4）出灰。24 h后，抽出排灰门，用灰扒将灰分从排灰口掏出。
表明，不覆盖灰的实验1明火出现时间太长。实验4中未铡碎的原麦秸难以压实，炉腔中装料量较少。正常阴燃的实验为2、3、5、6.
213实验结果21311总体情况炉体内部和表面温度的主要特点如所示。
表中T表示温度，T下标的数字表示位置点。可以看出，装料后在表面覆盖阴燃灰的阴燃工艺可以使实验原料稳定长时间阴燃，壁面T 12维持50℃以上时间*短的是实验2， 690 m in，基本达到12 h供暖的时间要求。中心点400℃以上维持时间*少是实验6，为400 m in，这表明阴燃区可长期维持高温。中心点4*高温度一般为550～610℃，烟气T 10*高温度为119℃。
对比高羊茅草和麦秸的实验结果表明，高羊茅草阴燃时中心点*高温度比麦秸低，中心点400℃以上维持时间比麦秸长，壁面50℃以上维持时间相差不大，烟气*高温度比麦秸低。实验4中原麦秸在装有热电偶的小炉腔中难以压实，由于小麦秸中空，未压实时秸秆间的空隙大，极易快速燃烧，中心点*高温度达834℃。多个实验表明，切碎压实后的麦秸能够稳定阴燃。
21312阴燃过程中各点温度历程阴燃过程中各点温度历程和点火情况、物料堆积状态等都有关系，实验难以做到精确重复。但即使是不同物料，各点温度变化规律在各次实验中也基本类似。实验表明阴燃取暖炉中阴燃主要从上而下扩散。这种氧气和反应区同时向下运动的阴燃称为正向阴燃。
由于实验设备中烟气从上面排出，从温度历程可知，上层处于燃烧状态即温度很高时，下层处于热解状态，这样热解产物气经过上层燃烧区往外排出时能被燃烧，会大大减少气体产物中有害成分。从中还可以看出，T 1、T 2、T 3*高温度*高，分别为671℃、667℃、615℃，保持高温时间*短， 400℃以上保持时间分别为120 m in、95 m in和70 m in.
T 7*高温度相对较低，为618℃， 400℃以上保持时间*烟气温度T10在初始阶段迅速上升，*高为97℃，这一阶段烟气温度明显高于炉体壁面温度。表明刚开始供暖以烟气通过炉体上盖和烟囱散热为主。上层阴燃结束后（T10曲线下降） ，烟气温度开始下降，逐渐低于阴燃区炉体外壁面温度。这表明阴燃后期供暖以炉壁往外散热为主。炉体外壁面自上而下*高温度及高温维持时间都依次上升，特别是位于*底端的T 14，其温度*高时能达到104℃，维持在50℃以上可达745 m in.
21313实验结果分析从实验结果看，自然干燥的草坪高羊茅草和麦秸均能稳定阴燃。炉腔内部和外壁面均能长时间保持高温，而且阴燃后期炉体底部温度高，烟气散失的热量很少，这表明生物质阴燃炉中这种缓慢放热的阴燃过程在取暖方面具有很好的应用潜力。
3结束语在北方，采用生物质阴燃取暖炉取暖是很好的节能措施，它以秸秆等农业废弃物代替煤、电、气等常规能源，就地取材，简单方便。经济、污染小，能解决农作物秸秆就地焚烧问题；安全、热容量小；灵活、方便。