[发明专利]运行氧-燃料锅炉系统的方法

权利要求书

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。