CN103672939A - 运行氧-燃料锅炉系统的方法 - Google Patents

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F.K.恩南巴奇
C.布里茨
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Abstract

本发明涉及一种运行锅炉系统(1)的方法，锅炉系统(1)包含其中燃烧氧流和燃料流以生成烟气流的氧燃料锅炉(4)、为锅炉产生氧流的氧气源(26)和用以清洁和压缩锅炉中生成的烟气流的至少一部分以产生包含二氧化碳的加压流体流的气体处理单元(45)，所述方法包括：在蒸发模式下运行锅炉系统(1)至少一段时间，其中来自氧气源(26)的以液体形式的氧流在被引入锅炉(4)中之前通过自气体处理单元(45)的二氧化碳的第一流向液体氧流传递热能而被蒸发。本发明还涉及一种用于氧-燃料工艺的锅炉系统以及一种包含此类系统的发电厂。

Description

运行氧 - 燃料锅炉系统的方法
技术领域
本发明涉及一种氧-燃料锅炉系统和一种运行所述系统的方法。本发明还涉及一种包含此类系统的氧燃料燃烧发电厂。
背景技术
在燃烧工厂如发电厂中燃料如煤、石油、泥煤、废弃物等的燃烧中，将生成热的过程气体，此类过程气体含二氧化碳CO2及其他组分。随着环境要求的提高，人们已开发出各种用以从过程气体去除二氧化碳的工艺。一种这样的工艺为所谓的氧-燃料工艺。在氧-燃料工艺中，燃料(如上面提到的燃料中之一)在贫氮气体的存在下燃烧。由氧气源提供的氧气被供给到锅炉，在其中，氧气氧化燃料。在氧-燃料燃烧工艺中，产生富二氧化碳的烟气，该烟气可用各种CO2捕集技术处理以减少二氧化碳向大气中的排放。
CO2捕集常包括烟气的冷却或压缩和冷却来以液体或固体形式从不可冷凝的烟气组分如N2和O2分离CO2。
在二氧化碳的净化和分离后，获得富二氧化碳的流并需要搬运，例如通过在罐槽(固定罐槽或是卡车或轮船上的罐槽)中贮存和运输、经由管线运输和/或泵送到地下以长期(最终)贮存和矿化。
氧-燃料工艺中使用的不同部件可能不总是在其满负荷下使用。锅炉下游的部件考虑到自锅炉的输出而设计。同样，锅炉上游的部件考虑到锅炉中需要的输入而设计。氧-燃料工艺中使用的一些装置因此尺寸过大，因为氧-燃料工艺不总是始终在满负荷下运行。
总是需要改善氧-燃料工艺的灵活性。期望找到新的途径来降低总体能耗、缩减部件的尺寸/容量以及更好地利用氧-燃料工艺中存在的部件。
发明内容
通过使用来自部分过程的热能并将其送至需要其的其他部分，总体能耗可降低。同样，通过根据工艺的负荷而使用不同的换热系统，提高此类工艺运行中的灵活性。通过在低负荷期间积聚氧(对于燃料绕少的一种重要的进入组分)，工艺可能不需要如同如果要产生系统高负荷期间所需的全部氧所需那么高的容量的氧气供给。因此，这提供了减少氧气供给容量的机会。另外，使用工艺中可利用的热能，所需的能量输入可减少和/或调节至一天中能源价格较低的时间段以节约成本。
依赖于负荷的传热系统的组合使得总体能耗降低、工艺的运行成本降低并且一些所需装置的规模减小。
本发明的一个目的是提供一种运行锅炉系统的方法，所述锅炉系统包括其中燃烧氧和燃料流以生成烟气流的氧燃料锅炉、为锅炉产生氧流的氧气源和用以清洁和压缩锅炉中生成的烟气流的至少一部分以产生包含二氧化碳的加压流体流的气体处理单元，所述方法包括：
在蒸发模式下运行锅炉系统至少一段时间，其中来自氧气源的以液体形式的氧流在被引入锅炉中之前通过自气体处理单元的二氧化碳的第一流向液体氧流传递热能而被蒸发。
根据一个实施方案，所述方法还包括在冷凝模式下运行锅炉系统至少一段时间，其中来自氧气源的气态氧流在被送至液体氧贮存单元之前通过自气态氧流向气体处理单元的二氧化碳的第二流传递热能而被冷凝。
根据一个实施方案，所述方法还包括在冷凝模式下自气态氧向来自气体处理单元(45)的以加压二氧化碳流(34)形式的二氧化碳的第二流传递热能，其中在热能传递之前使得所述加压二氧化碳膨胀。
根据一个实施方案，所述方法还包括：确定锅炉系统是在第一负荷下还是在第二负荷下运行，其中第二负荷为比第一负荷低的负荷；当锅炉系统在第一负荷下运行时，控制锅炉系统以在蒸发模式下运行；而当锅炉系统在第二负荷下运行时，控制锅炉系统以停止在蒸发模式下运行。
根据一个实施方案，所述方法还包括：确定锅炉系统是在第三负荷下还是在第四负荷下运行，其中第四负荷为比第三负荷低的负荷；当锅炉系统在第四负荷下运行时，控制锅炉系统以在冷凝模式下运行；而当锅炉系统在第三负荷下运行时，控制锅炉系统以停止在冷凝模式下运行，其中当锅炉系统在第四负荷下运行时，液体氧的存量将累积。
根据一个实施方案，第四负荷为比第一负荷低的负荷。
根据一个实施方案，所述方法还包括控制锅炉系统以避免，至少对于一段时间，同时在蒸发模式和冷凝模式下运行，其中当在第四负荷下运行时液体氧的存量将在冷凝模式下累积，而当在第一负荷下运行时，所述液体氧的存量将在蒸发模式下蒸发以用于锅炉中，其中第四负荷为比第一负荷低的负荷。
根据一个实施方案，所述方法包括中间传热流体，其在蒸发模式下采用以自二氧化碳流向液体氧流传热。
根据一个实施方案，所述方法还包括在蒸发模式下自二氧化碳流向液体氧直接传热。
本发明的另一目的是提供一种锅炉系统，所述锅炉系统包括其中燃烧氧流和燃料以生成烟气流的氧燃料锅炉、为锅炉产生氧流的氧气源、用以清洁锅炉中生成的烟气的至少一部分的气体清洁系统、用以冷凝经清洁的烟气的烟气冷凝器、用以进一步清洁和压缩烟气以产生包含二氧化碳的加压流体流的气体处理单元，所述锅炉系统还包括：在蒸发模式下运行至少一段时间的第一换热系统，其中来自氧气源的以液体形式的氧流在被引入锅炉中之前通过自气体处理单元的二氧化碳的第一流向液体氧流传递热能而被蒸发。
根据一个实施方案，所述锅炉系统还包括在冷凝模式下运行至少一段时间的第二换热系统，其中来自氧气源的气态氧流在被送至液体氧贮存单元之前通过自气态氧流向气体处理单元的二氧化碳的第二流传递热能而被冷凝。
根据一个实施方案，所述锅炉系统还包括基于锅炉系统上测得的负荷来控制锅炉系统在蒸发模式或冷凝模式下运行的控制装置。
根据一个实施方案，所述锅炉系统还包括用以贮存来自氧贮存单元的以液体形式的氧的氧贮存单元。
根据一个实施方案，所述第二换热系统包括其中通过来自氧气源的气态氧流的冷凝所传递的热能使得压缩的液体二氧化碳流蒸发的换热器。
本发明的另一目的是提供一种包含所述锅炉系统的氧-燃料燃烧发电厂。
附图说明
现在看附图，这些附图为示例性的实施方案，并且其中相同的要素用相同的数字表示：
图1为氧-燃料工艺中锅炉系统1的示意图，公开了传热系统46的一个实施方案。
图2为氧-燃料工艺中锅炉系统1的示意图，公开了传热系统46的另一个实施方案。
图3为氧-燃料工艺中锅炉系统1的示意图，公开了传热系统46的再一个实施方案。
具体实施方案
本发明的方法确定锅炉系统在怎样的负荷下运行。通过为蒸发模式和冷凝模式分别何时启动提供负荷极限值，所述方法将在运行过程中基于工艺中测得的负荷值而在蒸发模式和冷凝模式之间切换。在锅炉系统高负荷期间，蒸发模式将启动。当负荷为锅炉最大容量的至少75%即75-100%、优选95-100%时，认为锅炉系统的负荷高。在锅炉系统低负荷期间，冷凝模式将启动。当负荷低于锅炉最大容量的75%如为0-74%、优选25-60%时，认为锅炉系统的负荷低。
锅炉系统的负荷可用需氧量或通往锅炉的流率来测量和控制。此外，运行可能受清空本系统的O2缓冲容器的需求的影响，该容器含待进给到锅炉的氧。然而，运行不一定仅由需氧量而是也由气体处理单元中CO2冷凝器的运行点来测量和控制。该运行点指示是否可进行O2的冷凝。大的离心压缩机的负荷通常通过流量控制来测量。在低于75%的负荷下，此类机器将使用气体再循环来运行以防止因浪涌条件而对设备造成损坏。
作为实例，锅炉系统的低负荷涉及锅炉的低的CO2需求，但使用本发明的方法，CO2压缩机可在>75%容量下运行并且使得供贮存的O2可利用。
在蒸发模式下运行的锅炉系统极限值被设定为第一和第二负荷。对于第一负荷，极限值设定为锅炉最大容量的至少75%，在此处，锅炉系统在蒸发模式下启动和运行。对于第二负荷，极限值设定为低于锅炉最大容量的75%。在此处，锅炉系统停用蒸发模式。
在冷凝模式下运行的锅炉系统极限值被设定为第三和第四负荷。对于第三负荷，极限值设定为锅炉最大容量的至少75%，在此处，锅炉系统停用冷凝模式。对于第四负荷，极限值设定为低于锅炉最大容量的75%，在此处，锅炉系统在冷凝模式下启动和运行。
对于第一和第三负荷的极限值可以不同或相同。对于第二和第四负荷的极限值可以不同或相同。
锅炉系统的运行模式由控制装置控制，例如计算机、微处理器或控制器，其比较测得的当前负荷的值与设定的极限值并然后相应地调节工艺。
为了示例不同运行模式：蒸发和冷凝模式的使用，下面给出本发明的运行方法的一个实施方案的实例。如果氧气源26具有80kg/h O2的最大生产容量并且锅炉4具有在满载运行(高负荷)期间中使用100kg/h O2但在低负荷过程中仅使用50kg/h的容量，则锅炉4在高负荷期间缺少20kg/h的O2但在低负荷期间有30kg/h可利用的O2是不需要的。因此，通过提供氧贮存单元，低负荷时间段期间的过量的氧可被贮存以在当负荷增加时使用。
当在锅炉系统中运行蒸发模式时，该模式中使用的传热可以不同的途径进行。液体氧可自氧气源经由换热装置提供，所述氧气源可为空气分离单元，所述换热装置冷凝在所述空气分离单元内或外供给的氧气流，或者液体氧可自液体氧贮存单元提供。液体氧可用自气体处理单元的二氧化碳流传递的热能来蒸发。该热能可通过使用换热介质来传递，换热介质通过冷却和任选地冷凝例如二氧化碳冷凝器中的二氧化碳流而传递来自所述二氧化碳流的热能、将所述热能送至液体氧并将其蒸发成气态氧。换热介质可为可用于传递热能的任何介质。在传热期间，换热介质自身可能不需要冷凝和蒸发。在氧流和二氧化碳流之间传递热能的另一途径可为将液体氧直接送到二氧化碳冷凝器中，产生液体氧流的蒸发而冷却和任选地冷凝二氧化碳冷凝器中的二氧化碳流。再一种途径可将来自气体处理单元中的二氧化碳冷凝器的一部分二氧化碳流送至换热单元，在其中，热能从所述二氧化碳流的冷凝向进入换热单元的液体氧的蒸发传递。因此获得的气态氧被送至锅炉以用于燃料的燃烧中。在例如温度或流量方面控制锅炉系统的氧流。通过以本身已知的方式控制氧流量来传送锅炉系统中的液体和/或气态氧流。
整个申请书中使用的术语“富二氧化碳”意指所提及的气流含至少40体积%的二氧化碳(CO2)。
下面结合附图1-3更具体地公开所涉及的传热过程和系统。应指出，附图中并未公开运行氧-燃料工艺所需的全部流或控制措施。附图1-3聚焦于变为CO2流的燃料主流，所述CO2流然后被净化、冷却、分离和压缩，但也聚焦于向燃料燃烧供给额外流量的氧，该流量取决于工艺负荷的波动，以使得氧-燃料工艺在能源资源分配、装置规模和容量方面更灵活。
如从其边侧所见，图1为锅炉系统1的图示。作为主要部件，锅炉系统1包含锅炉4(在本实施方案中为氧-燃料锅炉)和气体清洁系统6。气体清洁系统6包含颗粒物去除装置(其可例如为织物过滤器或静电除尘器)和二氧化硫去除系统(其可为湿式洗涤器)。
燃料，如煤、石油或泥煤，含在燃料库2中，并可经由供给流3供给到锅炉4。氧气源26可运行以以本身已知的方式提供氧气。氧气源26可为可运行以从空气分离氧气的空气分离单元、氧分离膜或用以向锅炉系统1提供氧气的任何其他源。在锅炉4的运行期间，来自氧气源26的以气流50形式的氧被连续地直接进给到锅炉中。为了使锅炉系统1更灵活，在氧气源26与锅炉4之间提供额外流量的氧。用以贮存液体氧的氧贮存单元30，如罐槽，置于氧气源26与锅炉4之间。产生的待进给到锅炉4的氧气通常包含90-99.9体积%的氧O2。锅炉系统1中提供含二氧化碳的烟气向锅炉4的再循环(未示出)。烟气的再循环可取自流9。再循环的烟气和氧气可在锅炉4的上游彼此混合形成通常含约20-50体积%的氧气、其余主要为二氧化碳和水蒸气的气体混合物。在氧气的存在下，锅炉4可运行以燃烧经由供给流3供给的燃料。在运行期间，氧气自氧气源26以流50向锅炉4连续地直接进给，但也可根据锅炉系统1的负荷而通过流27、29、31、33供给。流50、27、29、31和33的氧流量可通过控制系统来控制，控制系统可例如包括计算机、微处理器、控制器、阀门、执行机构和/或泵，为使图示保持清晰的目的，附图中未示出这样的系统。氧流量的控制以本身已知的方式进行。氧气源26中产生的一部分氧可不直接进给到锅炉4中。当锅炉4不在满负荷下运行时，即在锅炉系统低负荷期间，氧气源26可仍在满负荷下运行并将锅炉4中不需要的氧经由流27、29送至氧贮存单元30。因此，氧气源26中产生的氧的过量部分被贮存在氧贮存单元30中。当锅炉系统1的负荷然后增大并且锅炉4在满负荷下运行时，可使用氧贮存单元中贮存的氧并经由流31、33进给到锅炉4中。锅炉系统1低负荷期间过量的氧气经由流27送至换热单元28，在其中，氧气被冷凝并以流29送到氧贮存单元30中。在锅炉系统1高负荷期间，贮存的液体氧经由流31通过换热单元传送，所述换热单元使氧蒸发，氧气以流33送到锅炉4中。
流5可运行以将锅炉4中生成的富二氧化碳烟气送至气体清洁系统6。“富二氧化碳烟气”意指经由流5离开锅炉4的烟气含至少40体积%的二氧化碳CO2。通常，超过50体积%的离开锅炉4的烟气将为二氧化碳。通常，离开锅炉4的烟气将含50-80体积%的二氧化碳。“富二氧化碳烟气”的其余部分将为约15-40体积%的水蒸气(H2O)、2-7体积%的氧(O2)(因为锅炉4中常优选氧稍微过量)和总共约0-10体积%的其他气体(主要包括氮气(N2)和氩气(Ar)，因为空气的一些泄漏很少能完全避免)。
锅炉4中生成的富二氧化碳烟气通常可包含以例如尘粒、氢氯酸HCl、硫氧化物SOX和重金属(包括汞Hg)形式的污染物，其应在处置二氧化碳之前从富二氧化碳烟气至少部分地去除。
气体清洁系统6分不同的步骤从富二氧化碳烟气去除大多数尘粒并还从富二氧化碳烟气去除二氧化硫SO2和其他酸性气。
经至少部分清洁的富二氧化碳烟气自清洁系统6经由流7送至烟气冷凝器8。烟气从烟气冷凝器8经由流9送至以锅炉系统1的气体压缩和净化单元形式的气体处理单元(GPU)45。在GPU 45中，经清洁的富二氧化碳烟气被进一步清洁并压缩以便处置。压缩的二氧化碳因此经由流24离开GPU 45并输送走以便处置，所述处置有时被称为“CO2封存”。
经清洁的富二氧化碳烟气经由流9进入GPU 45并被引入烟气压缩单元10中，任选地包括中间冷却和分离步骤。流11将来自烟气压缩单元10的压缩气体送至痕量物质去除单元12，该单元去除流中仍然存在的任何痕量组分，例如通过吸附或吸收以去除汞和其他物质。
GPU 45还包含干燥器单元14，例如吸附干燥器，其可运行以去除烟气的至少一部分水蒸气含量。干燥器单元14可包含多于一个干燥器。
干燥器单元14布置在痕量物质去除单元12的下游，由流13连接，但在CO2冷凝器单元16的上游，由流15连接。
吸附干燥器含能够从气流吸附水分子的吸附剂或干燥剂。干燥剂可例如为硅胶、硫酸钙、氯化钙、蒙脱粘土、分子筛或已知其作为干燥剂的用途的其他材料。分子筛具有适于吸附水的孔隙尺寸，例如孔隙尺寸在3至5Å范围内的分子筛。
GPU 45可任选地包含布置在痕量物质去除单元12与干燥器单元14之间并构造以使用例如锅炉给水从离开痕量物质去除单元的烟气流回收热的烟气节能器(未示出)。
经清洁的富二氧化碳烟气从干燥器单元14经由流15送至CO2冷凝器单元16，在其中，气体在换热器(常被称为冷箱)中冷却使得二氧化碳液化，以便可将二氧化碳与在和二氧化碳相同的温度下不液化的气体如氮气分离开来。液化的二氧化碳经由流17送至CO2分离单元18。例如，CO2分离单元16的换热器(也称冷箱)常可由铝制成。残余的水可能导致冷箱中冰的形成，最终导致换热器冷却能力降低并且堵塞的问题。通过在CO2分离单元18上游提供干燥器单元14，这样的问题可得以避免或至少最小化。
此外，GPU 45可包含布置在CO2分离单元18下游(相对于二氧化碳的输送方向所见)的高压压缩单元23，高压压缩单元23包含一个或多个用以压缩二氧化碳至合适的压力以便后续封存的压缩段。在高压压缩单元23中进行气体的压缩后，压缩的二氧化碳(其可以超临界或亚临界状态)可经由流24传送以供进一步使用。压缩机单元23包含至少一个压缩机，所述压缩机具有至少一个、通常二至十个压缩段以压缩液化的二氧化碳。每个压缩段可作为单独的单元布置。作为可供选择的方案，可由共用的传动轴操作若干压缩段。高压压缩单元23可在亚临界条件或超临界条件下运行。
传热系统46包含两个在不同模式下运行的换热系统47、48。第一换热系统48在锅炉系统1中高负荷期间启动。
在第一换热系统48中，包含液体氧的流31在作为蒸发流33进入锅炉4中之前被蒸发。流31在换热器32中蒸发，在其中，热能传递并蒸发氧，得到蒸发流33，其被送到锅炉4中。换热器32中传递的热能自在换热器32与CO2冷凝器单元16之间循环的换热介质回收而来。换热介质通过帮助流15中CO2的冷凝而取回CO2冷凝器单元16中的热能，所述热能然后被传递到换热器32并在那儿帮助液体氧流31的蒸发。换热介质用泵送装置38传送。由控制装置41使用泵送装置38和调节装置39如阀门来控制第二换热系统48的流量。
在锅炉系统1中的低负荷期间，第二换热系统47将启动。在第二换热系统47中，流34取自包含压缩CO2的输出流24。流34被送至换热器28。将流34和流27送至该换热器中。来自包含压缩CO2的流34的热能被用来冷凝流27，得到蒸发的CO2流36，其被送回流21。冷凝的流29然后被送到氧贮存单元30中。流34的流量由控制装置41使用阀门35控制。
第二换热系统47在锅炉系统1中低负荷期间启动。
如从其边侧所见，图2为锅炉系统1的图示。除传热系统46的构造外，锅炉系统1包含与前面提及的图1中相同的特征。
传热系统46包含两个在不同模式下运行的换热系统47、48。第二换热系统47与上面图1所公开的相同。
在第一换热系统48中，包含液体氧的流31在作为蒸发流33进入锅炉4中之前被蒸发。流31被送至CO2冷凝器单元16，在其中，热能传递并蒸发氧，得到蒸发流33，其被送到锅炉4中。传递到氧流31的热能自CO2冷凝器单元16中发生的冷凝反应回收。
如从其边侧所见，图3为锅炉系统1的图示。除传热系统46的构造外，锅炉系统1包含与上面提及的图1和2中相同的特征。
传热系统46包含两个在不同模式下运行的换热系统47、48。第二换热系统47与上面图1所公开的相同。
在第一换热系统48中，包含液体氧的流31在作为蒸发流33进入锅炉4中之前被蒸发。流31在换热器32中蒸发，在其中，热能传递并蒸发氧，得到蒸发流33，其被送到锅炉4中。换热器32中传递的热能自取自离开CO2冷凝器单元的流21的含CO2流42的冷凝回收。离开换热器32的冷凝CO2流43被送至并添加到离开冷凝器单元23的流24，形成流25以被送至供进一步使用。冷凝CO2流43用泵送装置44传送，该泵送装置由控制装置41控制。
锅炉系统1的负荷不总是恒定的。因此，在低负荷时间段期间，例如在夜晚期间，锅炉系统1使用换热系统47。在低负荷(例如，低于75%)时间段期间，压缩单元23部分地工作于再循环。因此，可从来自压缩单元23的流24或来自压缩单元23的任何再循环流提取出盈余的冷能。此盈余的冷能可然后用来液化氧气源26中产生的氧气。另外，在低负荷时间段期间，部分所形成的液化氧将被贮存在氧贮存单元30中。此贮存的氧可然后在当锅炉系统1上负荷增大时使用。在高负荷时间段期间，例如在日间(正常工作时间)过程中，锅炉系统1使用传热系统48。在作为流33进入锅炉4中之前，使用与CO2冷凝器单元16或与CO2压缩单元23连接的流传递热能以蒸发液体氧流31。
锅炉系统1的负荷差异触发第一换热系统48或第二换热系统47的使用。可连接测量单元至锅炉4，从而测量锅炉4上的负荷。当锅炉4上的负荷达到指定的值时，传热系统46将从第一换热系统48向第二换热系统47改变模式或者反过来。当锅炉4的负荷高时，例如至少为至少75%的负荷时，第一换热系统48将被启动以便于更多的氧被进给到锅炉4中。当锅炉4的负荷低时，例如低于75%的负荷时，第二换热系统47将被启动以便于氧被贮存在氧贮存单元30中，当负荷增大而第一换热系统48被启动时，该氧将被进给到锅炉4中。
此传热系统的组合使得总体能耗降低。盈余的冷能用于液化氧的用途也影响氧气源26的设计，因为氧气源26的尺寸可缩减。由于自氧流传递的蒸发能，故CO2冷凝器单元16的设计也可能受影响，因为冷凝CO2所需的热能可取自工艺的其他部分。因此，通过使用来自工艺的其他部分的热能，总体能耗降低。另外，通过使锅炉系统工艺适应不同的负荷循环，工艺的能耗方面可得到优化。
应理解，在附随的权利要求的范围内，上述实施方案可有众多变型。
虽然结合若干优选实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应理解，可作各种改变并且可以等价物取代其要素而不偏离本发明的范围。此外，可作许多修改以使特定的情形或材料适应本发明的教导而不偏离其实质性范围。因此，本发明非意在局限于备考虑用来实施本发明的最佳方式所公开的特定实施方案，而是，本发明将包括所有落在附随的权利要求的范围内的实施方案。此外，术语第一、第二等的使用不代表任何顺序或重要性，而是，术语第一、第二等用来区分一个要素与另一要素。

Claims (15)

1.一种运行锅炉系统(1)的方法，所述锅炉系统(1)包括其中燃烧氧流(33, 50)和燃料流(3)以生成烟气流(5)的氧燃料锅炉(4)、为所述锅炉产生所述氧流的氧气源(26)和用以清洁和压缩所述锅炉中生成的烟气流(5)的至少一部分以产生包含二氧化碳的加压流体流(25)的气体处理单元(45)，所述方法包括：
在蒸发模式下运行所述锅炉系统(1)至少一段时间，其中来自所述氧气源(26)的以液体形式的氧流在被引入所述锅炉(4)中之前通过自所述气体处理单元(45)的二氧化碳的第一流向所述液体氧流传递热能而被蒸发。
2.根据权利要求1的方法，所述方法还包括在冷凝模式下运行所述锅炉系统(1)至少一段时间，其中来自所述氧气源(26)的气态氧流(27)在被送至液体氧贮存单元(30)之前通过自所述气态氧流(27)向所述气体处理单元(45)的二氧化碳的第二流传递热能而被冷凝。
3.根据权利要求2的方法，所述方法还包括在所述冷凝模式下自所述气态氧向来自所述气体处理单元(45)的以加压二氧化碳流(34)形式的二氧化碳的第二流传递热能，其中在所述热能传递之前使得所述加压二氧化碳膨胀。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，所述方法还包括：确定所述锅炉系统(1)是在第一负荷下还是在第二负荷下运行，其中所述第二负荷为比所述第一负荷低的负荷；当所述锅炉系统在所述第一负荷下运行时，控制所述锅炉系统(1)以在所述蒸发模式下运行；而当所述锅炉系统(1)在所述第二负荷下运行时，控制所述锅炉系统(1)以停止在所述蒸发模式下运行。
5.根据权利要求2-4中任一项的方法，所述方法还包括：确定所述锅炉系统(1)是在第三负荷下还是在第四负荷下运行，其中所述第四负荷为比所述第三负荷低的负荷；当所述锅炉系统在所述第四负荷下运行时，控制所述锅炉系统(1)以在所述冷凝模式下运行；而当所述锅炉系统在所述第三负荷下运行时，控制所述锅炉系统(1)以停止在所述冷凝模式下运行，其中当所述锅炉系统(1)在所述第四负荷下运行时，液体氧的存量将累积。
6.根据权利要求4和5的方法，其中所述第四负荷为比所述第一负荷低的负荷。
7.根据权利要求4和5或6中的方法，所述方法还包括控制所述锅炉系统(1)以避免，至少对于一段时间，同时在所述蒸发模式和所述冷凝模式下运行，其中当在所述第四负荷下运行时液体氧的存量在所述冷凝模式下累积，而当在所述第一负荷下运行时，所述液体氧的存量在所述蒸发模式下蒸发以用于所述锅炉(4)中，其中所述第四负荷为比所述第一负荷低的负荷。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中在所述蒸发模式下采用中间传热流体以自所述二氧化碳流向所述液体氧流传热。
9.根据权利要求1-7中任一项的方法，所述方法还包括在所述蒸发模式下自所述二氧化碳流向所述液体氧直接传热。
10.一种锅炉系统(1)，所述锅炉系统(1)包括
其中燃烧氧流和燃料以生成烟气流(5)的氧燃料锅炉(4)，
为所述锅炉产生所述氧流的氧气源(26)，
用以清洁所述锅炉(4)中生成的烟气的至少一部分的气体清洁系统(6)，
用以冷凝所述经清洁的烟气的烟气冷凝器(8)，
用以进一步清洁和压缩所述烟气以产生包含二氧化碳的加压流体流(25)的气体处理单元(45)，所述锅炉系统(1)还包括：
在蒸发模式下运行至少一段时间的第一换热系统(48)，其中来自所述氧气源(26)的以液体形式的氧流在被引入所述锅炉(4)中之前通过自所述气体处理单元(45)的二氧化碳的第一流向所述液体氧流传递热能而被蒸发。
11.根据权利要求10的锅炉系统(1)，所述锅炉系统(1)还包括在冷凝模式下运行至少一段时间的第二换热系统(47)，其中来自所述氧气源(26)的气态氧流(27)在被送至液体氧贮存单元(30)之前通过自所述气态氧流(27)向所述气体处理单元(45)的二氧化碳的第二流传递热能而被冷凝。
12.根据权利要求11或12的锅炉系统(1)，所述锅炉系统(1)还包括控制装置(41)，所述控制装置(41)控制所述传热系统(47，48)以基于所述锅炉系统(1)上测得的负荷而分别在所述蒸发模式或冷凝模式下运行。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的锅炉系统(1)，所述锅炉系统(1)还包括氧贮存单元(30)，所述氧贮存单元(30)用以贮存来自所述氧贮存单元(30)的以液体形式的氧。
14.根据权利要求10-13中任一项的锅炉系统(1)，其中所述第二换热系统(47)包括其中通过来自所述氧气源(26)的气态氧流(27)的冷凝所传递的热能使得压缩的液体二氧化碳流(34)蒸发的换热器(28)。
15.一种氧-燃料燃烧发电厂，所述发电厂包含根据权利要求10-14中任一项所述的系统。
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