本发明公开了一种火电厂压缩空气深冷储能与富氧燃烧碳捕集系统，包括低压压气机、高压压气机、固体颗粒储热系统和熔岩储热系统，低压压气机和高压压气机由电机带动或拖动汽轮机带动，在电网用电负荷小或者电厂有富余用电时，多余的电能带动低压压气机和高压压气机压缩从大气中吸入的空气；压缩使空气温度升高，通过熔岩储热系统和固体颗粒储热系统储存压缩过程热量。本发明解决现有压缩空气储能效率低下，排气余能损失大的问题，有效利用排气内能的同时，提高排气中二氧化碳浓度，有效降低碳捕集运行成本。