高效低碳燃气轮机试验装置项目试验平台初步设计-透平试验平台

2019年9月9日21:23:57高效低碳燃气轮机试验装置项目试验平台初步设计-透平试验平台已关闭评论 50 views

透平试验平台初步设计需求

  1. 概括

透平试验平台主要建设高温喷嘴叶栅试验台、多级旋转透平流动/冷却综合试验台、冷却/封严试验台等。

高温喷嘴叶栅试验台建设地点位于江苏连云港,包含3个试验台位,主要用于在全温全压、高温高压条件下,开展传热-流动耦合、燃烧室-透平耦合特性研究;开展叶片的冷却效果考核试验,验证叶片冷却结构设计,为叶片内冷通道的改进和叶片故障分析提供试验数据。试验台由主气系统、二次工质系统、天然气系统、冷却水系统、叶栅试验段、测试系统、电气控制系统、辅助系统等组成。

多级旋转透平流动/冷却综合试验台建设地点位于江苏连云港,主要用于透平的气动性能/冷却综合性能测试和考核。在模拟条件下,通过对多级透平进出口燃气温度、流量、压比、功率等的测量,测试和考核多级透平气动性能和冷却性能。试验台主要由主气系统、二次工质系统、设备主体、试验段、测功系统、水系统、燃料系统、油路系统、电气控制系统、测试系统、辅助系统等组成。

冷却/封严试验台建设地点位于上海市临港区,由叶栅冷却试验台、轮缘密封试验台构成。叶栅冷却试验台基于流动与传热相似原理,测量H、J 等级燃气轮机叶片不同来流速度、压力、温度条件下透平叶片的冷却效率。轮缘密封试验台主要用于研究燃气轮机透平轮缘主流燃气入侵特性、轮盘盘腔及其密封空气供给结构的流动和换热特性。试验台由主气系统、二次工质系统、天然气系统、冷却水系统、叶栅冷却试验段、封严试验段、测功系统、油路系统、测试系统、电气控制系统、辅助系统等组成。

  1. 透平试验台设计标准:

《航空发动机实验台设计规范》(GB50454-2008)

《航空发动机地面试车台通用要求》(GJB5543-2006)

*《航空燃气涡轮发动机轴流涡轮气动性能试验方法》(HB7081-2012)

*《航空燃气涡轮发动机涡轮叶片综合冷却效果试验方法》(HB20086-2012)

*《大气污染物综合排放标准》(GB16297-2008);

《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008);

《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-1997);

《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-1997);

《压缩空气站设计规范》(GB50029-2003);

《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000);

《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007);

《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007);

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-1994);

《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004);

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004);

《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)

《锅炉大气污染物排放标准》(DB31/387-2007)

《航空工业工程建设设计规程》(HBJ 3-1998)

《低压配电设计规范》(GB50054-1995)

《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-1994)

《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)

《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-1993)

《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-1997)

《压力容器》(GB150-2011)

  1. 透平试验台主要技术指标

3.1 高温喷嘴叶栅试验台主要技术指标

高温喷嘴叶栅试验台主要技术指标(最大压力、最大流量不同时达到),拟设三个台位,排气方式采用少量喷水,高温背压阀,然后通过引射的方式排气。

1)主气进气最高压力: 3.5MPa

2)主气进气最大流量: 60kg/s

3)主气进气温度:500℃

3)冷气最高进气压力:3.5MPa

4)冷气进气最大流量:15kg/s

*5)试验段主气进气最高平均温度:≮1700℃

6)冷气进气温度:200-600℃

7)试验段排气温度:≤1700℃

3.2 多级旋转透平流动/冷却综合试验台主要技术指标

1)主气最大质量流量:68kg/s

2)主气供气温度: 200℃

3)主气供气压力:1.0MPa

4)冷却工质最大质量流量: 17kg/s

5)冷却工质供气温度:  常温-100℃

6)冷却工质供气压力:  1.0MPa

*7)试验件进口温度(最高):600℃

8)试验件最大落压比:5.5

9)试验件级数(最大):2½

*10)试验件最高转速(无齿轮箱):≮5000   rpm

(有齿轮箱):≮9000rpm

*13)试验台耗功功率(最大):30MW

14)允许最高排气温度:400℃

15) 试验件满负荷转速区间3500rpm-4500rpm,最大输出功率25MW

3.3冷却/封严试验台主要技术指标

叶栅冷却试验台:

1)气源供气能力:最高压力:0.5MPa,最大质量流量:10kg/s

2)冷却试验段主气进气温度: ≮600℃

*3)冷却试验段主气进气流量:9kg/s

4)冷却试验段冷气进气压力:0.3MPa

5)冷却试验段冷气进气温度:常温

6)冷却试验段冷气进气流量:1kg/s

7)冷却试验段排气压力:0.12~0.25MPa

8)冷却试验段排气温度:≤500℃

轮缘密封试验台:

9)轮缘密封冷却试验段进气温度:200℃

*10)轮缘密封冷却试验段进气流量:9kg/s

11)轮缘密封试验段冷气进气温度:常温

12)轮缘密封试验段冷气进气流量:1kg/s

13)轮缘密封试验段排气温度:200℃

*14)轮缘密封试验段进口压力稳定度:0.5kPa

15)轮缘密封试验段最高转速:≮10000rpm

16)轮缘密封试验段最大功率:≮1000kW

  1. 透平试验台外部要求
  • :周边环境的要求

环境气象条件:

连云港市位于北暖温带南部,气候温和湿润,四季分明。据有关气象资料:连云港市年平均降水量 1000mm 左右,最高降水量(1974 年)1241mm,最低降水量(1975 年) 505.3mm,最大积雪厚度 280mm,冻土深度 22cm。全年主导风向为东南风,平均风速为 3.1m/s,台风时最大风速为 29.3m/s,极大风速达 40m/s。全年平均气温 14.0℃,极端最低气温–18.1℃,极端最高气温为 40℃。场地环境类别为 II 类,地下水体属 CL-K、 Na 型,须按规范对建筑材料采取防腐措施。

上海属亚热带季风气候,气候温和湿润,四季分明,呈现季风性、海洋性气候特点。据有关气象资料:上海市年平均降水量 103mm 左右,最高降水量 153mm,最低降水量 42mm,冻土深度 8cm。全年主导风向为东南,次导风向为西北西,平均风速为 3.0m/s,台风时最大风速为 15m/s (1971年以来),极大风速达 27.4m/s(1971 年以来)。全年平均气温 15.8℃,最冷平均温度 3.6℃,极端最低气温–12.1℃,极端最高气温为 40.2℃。上海市地下水年平均高水位埋深值为 0.50m,低水位埋深值为 1.50m。水质分析地下水和土对钢结构(钢管道)有弱腐蚀性。

投标人在初步设计报告中应提供整个试验台的消音解决方案,消音解决方案必须满足第2条引用规范对可闻噪音和次级噪音的要求。

投标人在初步设计报告中应提供试验台的排气处理方案,排气处理方案必须满足第2条引用规范对排气污染物的要求。

  • :满足试验台建设的外部因素要求

投标人在投标阶段应提出试验台初步土建信息(包含但不限于:试验台初步布局、厂房布局、建筑尺寸等),以及气、水、电、油等外部能源动力需求。

投标人应在初步设计报告中提供试验台详细土建信息包(包含但不限于:试验台总体布局、厂房布局、建筑尺寸、基础布局及载荷要求、平台/爬梯/地沟要求、隔振和降噪处理、门窗要求、照明要求、暖通要求等),以及气、水、电、油等外部接口位置、尺寸和详细参数等。

  • :试验台建设中涉及到的关重设备的厂家要求

投标人在试验台初步设计报告中推荐的电机、变频器、齿轮箱、测扭器、关键阀门、常规测试系统关键硬件、电气控制系统关键硬件、特种测试系统硬件等生产厂商,应具有在近五年内提供性能指标不低于本试验台所需设备性能指标的业绩证明。

4):试验台设计过程中的参考文献和国内外设计案例的要求

投标人在试验台初步设计报告中应明确列出设计过程中的参考文献。

  1. 原理图

投标人在投标阶段应提供试验台的初步原理图,原理图应能清晰地表示出试验台主要设备组成、工艺流程、外部能源动力需求等。

投标人在初步设计报告中应提供试验台详细原理图,内容包括但不限于:试验台详细设备组成及相互关系、工艺流程、外部能源动力需求、特种测试实施空间需求,测点种类、测点位置和数量等。

  1. 原理图中各个子系统/设备的要求

6.1 高温喷嘴叶栅试验台

6.1.1 主气系统

投标人应设计一套完整的主气系统,连接试验基地预热气源系统供气管道和3个高温喷嘴叶栅试验台位,供气压力、温度以及质量流量满足试验需求。

主气系统初步设计中应满足以下要求:

系统需要具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度应不劣于±0.5%FS;

最大流量台位供气需具备加温至最高1700℃的能力;

系统应考虑紧急情况下1秒内快速切断试验件供气的能力,快速切断的阀门应具备在停电、泵(如果采用液压阀门)损坏等情况下3分钟的工作能力;

管路设计应进行应力计算并设计相应支撑;

系统调压及流通能力留有一定裕度;

试验件后系统管道需具备压力调节阀门;

高温管道须考虑保温;

排气采用引射排气,引射管及排气塔由土建设计方设计,投标人需提排气参数供土建设计方设计引射管及排气塔;

排气应满足环保要求;

投标人在投标阶段应提供主气系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供主气系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件(整流段、掺混器等)设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.1.2 二次工质系统

投标人应设计一套完整的二次工质系统,用于高温喷嘴叶栅试验台三个台位提供各自所需冷气,并在一定范围内调节冷气的压力、温度和流量,测量进入试验段的冷气流量。

二次工质系统初步设计中应满足以下要求:

每个试验台位应有多路二次工质供应管路;

每路二次工质管路均需具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度应不劣于±0.5%FS;

高温管道须考虑保温;

管路设计应进行应力计算并设计相应支撑;

二次工质系统应考虑利用预热气源系统多余高温空气加热,以节约二次工质加温所需能源;

系统具备加温能力,温升不低于100℃,最高温度可达到600℃;

系统调压及流通能力留有一定裕度;

台位3应考虑二氧化碳循环冷却系统;

系统应考虑设置过滤装置。

投标人在投标阶段应提供二次工质系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供二次工质系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.1.3 天然气系统

投标人应设计一套天然气系统用于利用基地供应的中压天然气,为高温喷嘴叶栅试验台三个台位的高温燃烧室提供各自所需燃料。

天然气供气压力6.0MPa;

天然气系统初步设计中应满足以下要求:

天然气系统入口的供气管路及燃烧室入口处应设置紧急切断阀,并设置二氧化碳清吹管路;

每个燃烧室采用3路天然气供气,每路的流量分别为总流量的100%,100%,20%;

系统阀门、测量装置均需满足防爆要求;

每路天然气管路均需具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度不劣于±0.5%FS;

天然气紧急切断阀应设置主电源和备用电源;管道及管道元件采用无缝不锈钢管,穿墙孔洞处应可靠封堵;

天然气管路不宜穿越电气设备间。

投标人在投标阶段应提供天然气系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供天然气系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.1.4 冷却水系统

投标人应设计一套冷却水系统,利用基地供应的冷却循环水,增压后为高温喷嘴叶栅试验台提供所需冷却水。

冷却水系统初步设计中应满足以下要求:

试验基地循环供水压力为0.4MPa,冷却水系统应配置增压泵用于设备冷却;

紧急情况下冷却水应保证设备安全停车供应;

系统应考虑设置过滤装置。

投标人在投标阶段应提供水系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供水系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.1.5 测试系统

投标人应提供完整的测试系统设计方案,测试系统应满足试验件不同类型气动热力参数采集、记录、显示、保存、查询等要求,并具备完善的特种测量手段。

投标人应根据可研报告设计高温喷嘴叶栅试验测试系统方案并提供测试内容、测点数量及依据。

投标人应根据高温喷嘴叶栅试验需求,提出特种测试内容及对应的特种测试装置,包含但不限于:动态测试、热成像测温仪、双色红外测温仪、热流测量系统、光纤测温技术等特种测试系统,并匹配建立标定系统和确定标准传递源等。提供上述系统与试验平台设计耦合的选型策略,布点准则/测试位置选择准则,详细系统组成,结构布局,测试实施布局等。投标人在试验平台工艺设计过程中,要充分考虑在测试段附近预留特种测试实施空间,隔振处理需求,并预留土建接口等。

投标人应提供光学测试设备保存和使用的布局及土建要求;投标人应提出测试系统(包括特种测试系统)软件总体需求及功能。

投标方在投标阶段应提供测试系统初步结构图、初步布局图和初步组成、系统测试内容、测点数量及依据。投标方在投标阶段应提供测试系统初步结构图、初步布局图和初步组成、系统测试内容、测点数量及依据。热电偶采集通道不低于300路,热电阻采集通道不低于48路,压力采集通道不低于150路,电压/电流采集通道不低于252路,脉动压力采集通道不低于20路,动应力采集通道不低于44路。

空气、燃料的流量测量不确定度优于2%,一次仪表精度优于±0.5%,空气及燃料压力不确定度优于0.5%,一次仪表精度优于±0.05%。

投标方在初步设计报告中应提供测试系统详细结构图,最终布局图,详细系统组成,常规测试硬件的备选方案对比、选型技术要求等,特种测试系统的测量原理、备选方案对比、选型技术要求、典型应用方法及与试验平台耦合的布局图等,测试系统软件的组成、功能和相互关系等。提供特种测试系统的信号分析、数据处理需求、处理软件等。

 

6.1.6 电气控制系统

投标人应提供完整的电气控制系统设计方案。

电气控制系统应满足试验台各系统的控制、监控要求。

电气控制系统应具备监控数据实时入库、数据查询和回放功能。

电气控制系统应具备视频监控功能。

投标人在投标阶段应提供电气控制系统初步组成和功能说明。测试与控制系统共用中控室,操作工位不低于12个。

投标人在初步设计报告中应提供电气控制系统原理图、布局图、详细组成及配置,详细功能说明、选型技术要求、控制软件功能及关键控制逻辑,电缆桥架布局等。

6.1.7 辅助系统

投标人应在初步设计报告中给出对排气消音、电动起重机、设备安装维护等的具体要求,包含但不限于:

排气介质、温度、流量;

电动起重机数量、起吊重量、跨距等;

设备安装流程及土建要求;设备维护方案及要求。

6.2 多级旋转透平流动/冷却综合试验台

6.2.1主气系统

投标人应设计一套完整的主气系统,连接试验基地气源系统供气管道、试验件及排气塔,供气压力、温度以及质量流量满足试验需求。

主气系统初步设计中应满足以下要求:

系统需要具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度应不劣于±0.5%FS;

供气需具备将200℃,68kg/s压缩空气加温至最高600℃的能力;

系统应考虑紧急情况下快速切断试验件供气的能力,1秒内快速切断的阀门应具备在停电、泵损坏等情况下3分钟的工作能力;

管道应设置过滤装置以防止异物击伤试验件;

管路设计应进行应力计算并设计相应支撑;

系统调压及流通能力留有一定裕度;

高温管道须考虑保温;

排气应满足环保要求;

投标人在投标阶段应提供主气系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供主气系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件(燃烧室、整流段、掺混器等)设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.2.2 二次工质系统

投标人应设计一套完整的二次工质系统,用于试验台提供各自所需冷气,并在一定范围内调节冷气的压力、温度和流量,测量进入试验段的冷气流量。

二次工质系统初步设计中应满足以下要求:

应有多路二次工质供应管路以满足2+1/2级透平试验的需求,其中4路具备CO2掺混;

每路二次工质管路均需具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度应不劣于0.5%FS;

系统调压及流通能力留有一定裕度;

系统应考虑设置过滤装置。

投标人在投标阶段应提供二次工质系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供二次工质系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.2.3 设备主体

投标人应设计一套完整的设备主体,包括进口稳压段、排气机匣、传动轴系、排气蜗壳等,用于支撑试验件。

主体初步设计应满足以下要求:

适应不同结构尺寸的试验件安装需求;

传动轴系的最高转速为5000r/min,最大功率为30MW;

在满足试验件进、出口流场品质的前提下,气体流道型面应简单,以便于结构设计与加工;

应提供主体结构简图或UG实体模型;

应对进口及出口结构进行CFD仿真计算,确保进口流场均匀,出口压力损失满足要求;

应充分考虑温度、压力、转速、振动等的影响,并在气动和结构设计中使之消除或减小;

各部件应具备足够的强度和刚度;

试验件进口压力的不均匀度不大于0.2%;

最大流量时的排气压力损失不大于8kPa;

各部件在结构上应简单可靠,具备良好的加工、装配、使用和检修性能;

各部件应尽量选择成熟可靠、易于加工的材料;

外购成品设备应选择国内外知名厂商的成熟产品;

主体与其余系统(含试验件)的连接结构应简单可靠,易于装拆,有流体通过的连接面还应有足够的密封性能。

投标人在投标阶段应提供设备主体的初步布局图、初步系统组成、进口整流段、排气组件初步方案(包含但不限于结构简图、材料选择、加工工艺等)。

投标人在初步设计阶段应提供设备主体的最终布局图,详细系统组成,整流段、排气组件气动设计计算、结构设计、三维造型、材料选择、加工工艺选择结果、强度校核,安装和支撑方案设计结果等。

6.2.4 测功系统

测功系统主要作用是吸收试验透平发出的功,同时将透平输出的转速、扭矩精确测量并以此计算出透平的功率。系统包括测扭器、齿轮箱、耗功装置及配套联轴器。

投标人应选择合适的产品,并设计配套支撑以确保其安装方便,易于维护,具体要求如下:

耗功装置和测扭器设备应选用具有相关业绩的国内外知名品牌;

耗功装置的最大功率不小于30MW,转速控制精度优于0.25%FS;

测扭器最大功率不小于30MW,测量精度应不劣于±0.15%FS;

齿轮箱应选用具有相关业绩的国内外知名品牌,输入最高转速不低于9000RPM,输出最高转速与耗功装置最高转速相同;

联轴器应选用具有相关业绩的国内外知名品牌。

投标人在投标阶段应提供测功系统的初步设备布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供测功系统的详细布局图,详细组成,各设备备选方案对比、结构示意图、选型技术要求等。

6.2.5 燃料系统

投标人应设计一套燃料系统,利用基地供应的中压天然气,为多级旋转透平流动/冷却综合试验台的主气加温装置提供所需燃料,并在一定范围内调节天然气的压力和流量,以调节燃烧室出口燃气温度。

燃料系统初步设计要求如下:

天然气供气压力2.0MPa;

系统应具备供气压力、流量调节功能;

天然气系统入口的供气管路及燃烧室入口处应设置紧急切断阀,并设置氮气清吹管路;

主气加温装置采用2路天然气供气,每路的流量分别为总流量的100%,20%;

系统应配置相应的压力、温度测点供控制系统监控燃料系统的运行状态;

系统阀门、测量装置均需满足防爆要求;

每路天然气管路均需具备调压及流量测量能力,将要求压力的压缩气体输送至试验件进口,流量测量精度应不劣于±0.5%FS;

天然气紧急切断阀应设置主电源和备用电源;管道及管道元件采用无缝不锈钢管,穿墙孔洞处应可靠封堵;

投标人在投标阶段应提供燃料系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供燃料系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.2.6 水系统

投标人应提供一套完整的水系统设计方案,供水压力、温度和流量应满足各系统用水要求。

水系统主要技术指标如下:

循环水压力:0.4MPa(表压)

循环水进水温度:≯32℃

软化水供水压力:0.35MPa(表压)

软化水供水温度:≯32℃

水系统应具备压力调节功能。

水系统应具备压力指示和温度指示功能。

软化水用于水力测功器供水,技术指标需满足测功器的需求。

循环水用于设备冷却,技术指标需满足各设备冷却的需求。

投标人在投标阶段应提供水系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供水系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.2.7 油路系统

投标人应提供完整的油路系统设计方案。油路系统分为试验件滑油系统、试验台液压系统和成品设备滑油系统(含测功器滑油系统、测扭器滑油系统、齿轮箱滑油系统等)。成品设备滑油系统由成品设备配套提供,本条款要求仅针对试验件滑油系统和试验台液压系统。

试验件滑油系统应满足试验件轴系对滑油压力、流量、温度等的要求。

试验件滑油系统应具备在停电等意外情况下持续工作10min的能力。

试验台液压系统应满足液动阀门对液压油压力、流量等的要求。

试验台液压系统应具备在停电、液压泵受损等意外情况下持续工作3min的能力。

投标人应在初步设计报告中提供油路系统的原理图、系统组成、选型技术要求等。

6.2.8电气控制系统

投标人应提供完整的电气控制系统设计方案。

电气控制系统应满足试验台各系统的控制、监控要求。

电气控制系统应具备监控数据实时入库、数据查询和回放功能。

电气控制系统应具备视频监控功能。

投标人在投标阶段应提供电气控制系统初步组成和功能说明。测试与控制系统共用中控室,操作工位不低于12个。

光学净室应具备视频监控和安全锁功能。

投标人在初步设计报告中应提供电气控制系统原理图、布局图、详细组成及配置,详细功能说明、选型技术要求、控制软件功能及关键控制逻辑,电缆桥架布局等。

6.2.9测试系统

投标人应提供完整的测试系统设计方案,测试系统应满足试验件不同类型气动热力参数采集、记录、显示、保存、查询等要求,并具备完善的特种测量手段。

投标人应根据可研报告设计透平试验测试系统方案并提供测试内容、测点数量及依据。至少提供2个不同类型典型试验件的测试方案案例。热电偶采集通道不低于610路,热电阻采集通道不低于48路,压力采集通道不低于790路,电压/电流采集通道不低于252路,脉动压力采集通道不低于50路,动应力采集通道不低于60路,振动采集通道不低于18路,叶尖间隙通道不低于12路。

空气、燃料的流量测量不确定度优于2%,一次仪表精度优于±0.5%,空气及燃料压力不确定度优于0.5%,一次仪表精度优于±0.05%。

投标人应根据透平试验需求,提出特种测试内容及对应的特种测试装置,包含但不限于:动态测试系统、LDV/PDPA系统、高速锁相PIV系统、旋转测量系统、叶尖间隙测量系统、测振系统、红外测温系统、PSP/TSP系统、晶体测温系统、示温漆系统、热线测速系统、热膜壁面剪应力测试系统、振动声学早期预警系统、非接触叶片振动测量系统、叶片涂层无损探测系统、内窥镜系统等特种测试系统,并匹配自检、标定系统、安全保护装置、粒子发生装置、粒子加注装置、仪器防护装置等。提供上述系统与试验平台设计耦合的选型策略,布点准则/测试位置选择准则,详细系统组成,结构布局,测试实施布局等。投标人在试验平台工艺设计过程中,要充分考虑在测试段预留特种测试实施空间,隔振处理需求,并预留土建接口等。投标人应提供光学测试设备保存和使用的布局及土建要求;

投标人应提出测试系统软件需求及功能划分,试验台软件测试分析具体内容。

投标方在投标阶段应提供测试系统初步结构图、初步布局图和初步组成、系统测试内容、测点数量及依据。

投标方在初步设计报告中应提供测试系统详细结构图,最终布局图,详细系统组成,常规测试硬件的备选方案对比、选型技术要求等,特种测试系统的测量原理、备选方案对比、选型技术要求、典型应用方法及与试验平台耦合的布局图等,测试系统(包括特种测试系统)软件的组成、功能和相互关系等。提供特种测试系统的信号分析、数据处理需求、处理软件等。

投标方在初步设计报告中,应就光学净室建设位置,大小、透光孔、防爆窗等进行规划,以适应试验台光学测试需要。并自光学净室至试验台测试位置,建立无障碍绿色通道。在试验台设计中,应考虑专项测试或光学测试需求,留存实施空间及接口。

6.2.10辅助系统

投标人应在初步设计报告中给出对排气消音、电动起重机、设备安装维护等的具体要求,包含但不限于:

排气介质、温度、流量;

电动起重机数量、起吊重量、跨距等;

设备安装流程及土建要求;

特种测试现场布局所需的导轨、钢架结构等;

十万级洁净室设计、维护方案及土建要求。设备维护方案及要求。

6.3 冷却/封严试验台

6.3.1 主气系统

投标人应提供一套完整的主气系统设计方案,供气压力、温度和流量应满足叶栅冷却试验段和轮缘封严试验段的要求。

主气系统应具备试验段进口压力、进口温度、出口压力调节功能。

主气系统应具备流量测量功能,测量精度应不劣于±1.0%FS。

封严台进口气流采用电加温器进行加温,冷却台采用燃烧室加温。

封严台试验件进口压力稳定度优于0.35kPa。

主气系统应具备压力指示和温度指示功能。

主气系统进气品质应满足试验台指标要求。

投标人在投标阶段应提供主气系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供主气系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件(整流段、掺混器等)设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.3.2 二次工质系统

投标人应提供一套完整的二次工质系统设计方案,供气压力、温度和流量应满足试验需求。

二次工质系统应具备供气压力、温度调节功能。

二次工质系统应具备流量测量功能,流量测量精度应不劣于±1.0%FS。

二次工质系统应具备压力指示和温度指示功能。

投标人在投标阶段应提供二次工质系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供二次工质系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、关键非标件设计计算结果、管道设计计算、管道应力校核方法和结果等。

6.3.3天然气系统

投标人应提供一套完整的天然气系统设计方案,供气压力和流量应满足试验需求。

天然气系统主要技术指标见下表所示。

序号 参数名称 参数数值
1 天然气供气压力(MPa) 0.6
2 天然气供气温度 常温
3 支路1流量比例(%) 100
4 支路2流量比例(%) 100

投标人应根据工质加热需求自行核算天然气流量。

天然气系统应具备供气压力、流量调节功能。

天然气系统应具备流量测量功能,测量精度应不劣于±1.0%FS。

天然气系统应具备压力指示和温度指示功能。

天然气系统应选用防爆型设备。

天然气系统入口的供气管路及燃烧室入口处应设置紧急切断阀,并设置氮气清吹管路;

投标人在投标阶段应提供天然气系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供天然气系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.3.4冷却水系统

投标人应提供一套完整的冷却水系统设计方案,供水压力、温度和流量应满足各系统用水要求。

冷却水系统主要技术指标见下表所示。

序号 参数名称 参数数值
1 供水压力(MPa) 0.3
2 供水温度(℃) 32
4 回水压力(MPa) 0.2
5 回水温度(℃) 45

投标人应根据工质降温及油站冷却等需求自行核算冷却水流量。

冷却水系统应具备压力调节功能。

冷却水系统应具备压力指示和温度指示功能。

投标人在投标阶段应提供冷却水系统的初步原理图、初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供冷却水系统的详细原理图、最终布局图、详细组成、关键标准件选型技术要求、管道设计计算等。

6.3.5叶栅冷却试验段

叶栅冷却试验段为甲供设备,轴向进气,排气角度为70°±10°。

6.3.6 封严试验段

投标人在初步设计报告中应提供完整的轮缘封严试验段设计方案。封严试验段至少应包含轮缘封严试验件、排气组件、刚平台及支撑等,其中轮缘封严试验件为甲供设备。

轮缘封严试验段各部件应具备足够的强度和刚度;结构应简单可靠,具备良好的加工、装配、使用和检修性能;尽量选择成熟可靠、易于加工、价格便宜的材料;与试验件的连接应简单可靠、易于装拆、密封性良好。

投标人在投标阶段应提供封严试验段的初步布局图、初步系统组成、排气组件初步方案(包含但不限于结构简图、材料选择、加工工艺等)。

投标人在初步设计阶段应提供封严试验段的最终布局图,详细系统组成,排气组件气动设计计算、结构设计、三维造型、材料选择、加工工艺选择结果,安装和支撑方案设计结果等。

6.3.7 测功系统

投标人应提供完整的测功系统设计方案,测功系统至少应包含测功器和减速齿轮箱。

测功系统需要润滑的部件应各自配备所需的滑油系统。

测功系统最大需吸收1000kW功率,涡轮转速在(1000-10000)r/min内连续可调,转速控制精度应不劣于±0.5%。

投标人在投标阶段应提供测功系统的初步布局图和初步系统组成。

投标人在初步设计报告中应提供测功系统的详细布局图,详细组成,各设备备选方案对比、结构示意图、选型技术要求等。

6.3.8油路系统

投标人应提供完整的油路系统设计方案。油路系统分为试验件滑油系统、试验台液压系统和成品设备滑油系统(含测功器滑油系统、齿轮箱滑油系统等)。成品设备滑油系统由成品设备配套提供,本条款要求仅针对试验件滑油系统和试验台液压系统。

试验件滑油系统应满足试验件轴系对滑油压力、流量、温度等的要求。

试验件滑油系统应具备在停电等意外情况下持续工作10min的能力。

试验台液压系统应满足液动阀门对液压油压力、流量等的要求。

试验台液压系统应具备在停电、液压泵受损等意外情况下持续工作3min的能力。

投标人应在初步设计报告中提供油路系统的原理图、系统组成、选型技术要求等。

6.3.9测试系统

投标人应提供完整的测试系统设计方案,测试系统应满足试验件不同类型气动热力参数采集、记录、显示、保存、查询等要求,并具备完善的特种测量手段。

投标人应根据可研报告设计冷却/封严试验测试系统方案并提供测试内容、测点数量及依据。热电偶采集通道不低于120路,热电阻采集通道不低于16路,压力采集通道不低于120路,电压/电流采集通道不低于252路,脉动压力采集通道不低于90路。

气体流量测量不确定度优于2%,一次仪表精度优于±0.5%,气体压力不确定度优于0.5%,一次仪表精度优于±0.05%。

投标人应根据冷却/封严试验需求,提出特种测试内容及对应的特种测试装置,包含但不限于:旋转测试系统、振动测试系统、气体成分分析系统、气流泄露检测系统等特种测试系统。

投标人应考虑,压气机试验平台的特种测试系统的(动态测试、LDV/PDPA系统、锁相PIV系统、旋转测试系统、叶尖间隙测量系统、振动和轴位移测试系统、PSP/TSP系统、热线/热膜系统、边界层测试系统、振动声学早期预警系统、非接触叶片振动测量系统等特种测试系统)可应用于本试验平台,并提供在本试验平台的测试应用方案。投标人应在测试段预留包含但不限于上述特种测试系统的实施空间、提出隔振需求、提供土建接口等。投标人应提供光学测试设备保存和使用的布局及土建要求;投标人要考虑光学设备移动之需要,并为之预留2米宽,2米高无障碍绿色通道。

投标人应提出测试系统软件总体需求及功能。

投标方在投标阶段应提供测试系统初步结构图、初步布局图和初步组成、系统测试内容、测点数量及依据。

投标方在初步设计报告中应提供测试系统详细结构图,最终布局图,详细系统组成,常规测试硬件的备选方案对比、选型技术要求等,特种测试系统的测量原理、备选方案对比、选型技术要求、典型应用方法及与试验平台耦合的布局图等,测试系统软件的组成、功能和相互关系等。

投标方在初步设计报告中,应就光学净室建设位置,大小、透光孔、防爆窗等进行规划,以适应试验台光学测试需要。并自光学净室至试验台测试位置,建立无障碍绿色通道。在试验台设计中,应考虑专项测试或光学测试需求,留存实施空间及接口。

 

6.3.10 电气控制系统

投标人应提供完整的电气控制系统设计方案。

电气控制系统应满足试验台各系统的控制、监控要求。

电气控制系统应具备监控数据实时入库、数据查询和回放功能。

电气控制系统应具备视频监控功能。

投标人在投标阶段应提供电气控制系统初步组成和功能说明。

测试与控制系统共用中控室,操作工位不低于14个。

光学净室应具备视频监控和安全锁功能,具备至少2个调试工位;

 

投标人在初步设计报告中应提供电气控制系统原理图、布局图、详细组成及配置,详细功能说明、选型技术要求、控制软件功能及关键控制逻辑,电缆桥架布局等。

6.3.11 辅助系统

投标人应在初步设计报告中给出对排气消音、电动起重机、设备安装维护等的具体要求,包含但不限于:

排气介质、温度、流量;

电动起重机数量、起吊重量、跨距等;

设备安装流程及土建要求;

设备维护方案及要求;

十万级洁净室设计、维护方案及土建要求。

  1. 初步设计进度安排及重点难点分析

投标人应提出初步设计的总体进度安排及保障措施。

投标人应对初步设计中的重点及难点进行分析并提出对策,以加快工程进度、保证工程质量、降低工程投资。

  1. 采购标的的数量、采购项目交付或者实施的时间和地点

8.1总体设计完成时间及出具的资料

投标人向招标人提供的所有资料都应包括可编辑电子版本。在完成初步设计以后,投标人应提供深度和内容满足项目初步设计审查所需的全部资料,包括但不限于以下资料:

系统

名称

设计内容 交付物 完成

时间

总体 试验设备与子系统的功能说明 设计报告 在招标文件规定时间内
试验设备的总体参数、各子系统主要参数
对交付周期较长的部件的说明
需要进行分析、计算的项目及拟采用的方法
对合同技术要求的偏离,偏离的影响评估
对较高风险项的初步识别,提供控制与应对措施
调试和验收程序概要
试验设备与公共工程(水、电、气等)相关接口的初步说明
工艺流程图 设计图纸
初步的厂房布局图
初步的设备总体布局图
P&ID图
初步的管道布局图
初步的电气及控制原理图
测试布局图
光学净室设计图
初步的三维布局图
标准单体设备的主要规格参数、原产地、供货周期和初步报价 设备清单
非标单体设备的设计输入参数、供货周期和初步报价
各试验台位投资概算及单价100万以上外购设备的概算依据 概算表

8.2采购标的需满足的服务标准、期限、效率等要求

服务标准:按时完成服务工作,与业主保持良好沟通,及时解答业主问题,按时、保质、保量完成业主提出的服务要求。本试验台是中国科学院工程热物理研究所承担的国家重大科技基础设施“高效低碳燃气轮机试验装置”的一部分,投标人所形成的初步设计深度需至少满足该项目通过初步设计评审的需求。

服务期限:签订合同后30日内。

服务效率:服务期内如需沟通或交付材料,供方在接到通知后,及时响应,按时、保质、保量完成服务任务。

8.3采购标的的验收标准

执行相关标准规范、合同、招标文件及中标人投标文件条款,达到验收合格标准。本试验台是中国科学院工程热物理研究所承担的国家重大科技基础设施“高效低碳燃气轮机试验装置”的一部分,“高效低碳燃气轮机试验装置”项目的初步设计评审(包括技术评审和概算评审)验收视同本项目试验台初步设计的验收。

8.4采购标的的其他技术、服务等要求

履行合同要求的同时,按照采购人要求提供后续相关服务。

 

weinxin
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