本发明提供了一种具有自热制氧功能的煤粉燃烧方法，利用钨基氧化物作为复合氧载体与含碳燃料发生还原反应，生成Cu、W、CO₂和不凝结气体；还原反应生成的W和Cu在空气气氛下发生氧化反应，重新生成CuWO₄；氧化反应生成的CuWO₄借助氧化反应产生的热量分解产生O₂、Cu₂O和WO₂，O₂与生成的不凝结气体反应生成CO₂和水蒸气；分解产生的Cu₂O和WO₂再在空气气氛下发生氧化反应重新形成CuWO₄，返回继续下一次循环反应。本发明还提供实现上述方法的装置。本发明利用钨基还原产物氧化再生释放出的热量，满足再生产物分解释放O₂所需要的热量，从而不仅可以制备得到纯净的O₂，实现热量的平衡；同时，消除了煤燃烧尾气中不凝结气体。