本发明提供了一种利用生物质制备合成气的装置，属于生物质利用领域。该装置包括热解室以及套设在热解室外部的换热室和分级气化室，热解室的顶端设置有生物质进料口和挥发分出口，其底端设置有固体产物出口；换热室的上方设置有合成气出口，该换热室的下方通过气固分离器与分级气化室连接；分级气化室的两侧与气体混合器连接，同时该分级气化室的下方设置有切向布风器，气体混合器与分级气化室连接的位置位于固体产物出口的上方，以将分级气化室分为重整区和初步气化区。本发明通过三个相对独立的空间实现烘焙热解、分级气化和余热利用，并保证物体的连续性及反应的稳定性，便于对气氛和温度等反应条件进行精准控制，简化了洁净合成气的制备工艺。