富氧燃烧碳捕集技术作为一种碳减排方式可以有效地缓解温室效应对气候的影响,但是富氧燃烧技术需要在原有热力发电系统中增加空气分离系统、烟气压缩纯化系统,因此附加能耗将降低机组经济性。由于富氧燃烧电站具有烟气温度高、压缩余热多的特点,因此富氧燃烧电站进行余热利用可以提高其经济性。在此基础上开展富氧燃烧系统余热利用优化及槽式太阳能耦合富氧燃烧碳捕集系统的相关研究。本文使用Ebsilon professional模拟软件对富氧燃烧热力发电系统以及槽式太阳能集热系统进行模型建立,同时使用Aspen Plus流程模拟软件对空气分离系统和烟气压缩纯化系统进行模型建立。在富氧燃烧余热利用的研究过程中遵循能量梯级利用原理提出6种余热利用方案,对不同余热利用方案分别从热力特性、热经济性和经济性三个角度进行研究;在此基础上对槽式太阳能集热系统和富氧燃烧电站的耦合特性进行研究,提出7种耦合方案,分别从热力特性、热经济性和经济性三个角度进行研究。结果显示:1)采用将烟气低温省煤器与5、6级回热加热器并联,将空分系统级间换热器与7、8级回热加热器并联的方案为该富氧燃烧系统余热利用的最优方案。在此方案下,机组热效率提高0.76%;(火用)效率为38.18%。2)煤价的上升将导致燃煤成本提高,因此机组经济性降低。碳税的变化对传统发电机组的影响更明显,在煤价为210￥/t的条件下,当碳税为183￥/t时最优富氧余热利用系统供电成本与传统发电机组相同;在煤价为210￥/t的条件下,当碳税为167.5￥/t时传统发电机组与最优富氧电站系统有相同的单位投资回报。3)采用槽式太阳能集热系统全部替代高压缸1-3级高压抽汽为最优太阳能集热系统的耦合方式,此种耦合方式下系统总发电量为690.23MW,单位发电量设备(火用)损失为4257.9kJ/kWh,平准化发电成本(LEC)为0.906￥/kWh。4)对影响槽式太阳能集热场经济性的设计年限和集热板价格进行分析,结果为LEC随设计年限的增长而降低,LEC随集热板价格的升高而升高。在碳减排的背景下,槽式太阳能耦合富氧燃烧发电系统的研究可推动太阳能光热技术在新领域中的应用和发展。