本發明富氧空氣助燃炭黑尾氣循環欠氧燃燒生產炭黑方法是在向炭黑反應爐燃燒段內通入炭黑生產過程中產生的經脫濕、預熱的炭黑尾氣的同時通入氧容積百分含量為 40% ～ 75%的富氧空氣助燃，讓炭黑尾氣在欠氧工況下燃燒、產生的還原性高溫燃燒氣經炭黑反應爐喉管段進入炭黑反應爐反應段內、使經炭黑反應爐喉管段進入炭黑反應爐反應段的原料油裂解生成炭黑。本發明方法大大提高了炭黑反應爐炭黑收率，增加炭黑產量，降低油耗，減少尾氣排放，實現節能、增效、減排效果十分顯著。本發明還提供了富氧空氣助燃炭黑尾氣循環欠氧燃燒生產炭黑設備。