富氧燃烧是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。富氧燃烧能够提高火焰温度和黑度，加快燃烧速度，促进燃烧完全，降低燃料的燃点温度和减少燃尽时间，降低过量空气系数，减少燃烧后的烟气量。本文研制了变压吸附富氧装置。研究了吸附压力、吸附温度、吸附时间等因素对变压吸附制得的富氧气体流量和浓度的影响。实验数据表明：变压吸附法产生的氧气浓度能够达到90%左右；随着压力变大，富氧气体流量和富氧浓度增大；随着温度的升高富氧气体的流量增加，富氧气体浓度减小；随着吸附时间的减小，富氧气体浓度升高，回收率降低。研制了膜法富氧装置。通过对装置进行实验，分析了压力、温度、回收率等因素对膜分离制得的氧气纯度和氧气流量的影响。膜法富氧产生的富氧空气中的氧气浓度能够达到30%左右；随着压力变大，富氧空气量增大；随着回收率变大，富氧浓度变小；随着温度的升高富氧气体的流量显著增加，但是富氧气体的浓度减小。此外本论文还选用了合适的煤样在热天平试验台上进行了煤的富氧燃烧试验。分析了在不同的氧气氛围下，煤样的燃烧特性。氧气浓度对煤样燃烧的TG和DTG曲线有着非常大的影响；随着氧气浓度的增大，所有煤样燃烧的TG和DTG曲线都向低温区移动，煤样的着火温度及燃烬温度均呈下降趋势，着火时间提前，燃烧时间缩短；最大失重速率也随氧气浓度的增大而增大并且移向低温区，煤的反应活性增强。