第一章 公開招標
1.招標條件 本招標項目名稱為:大渡河公司650MW混流式水輪機寬負荷運行損傷特性與監測系統研發公開招標,項目招標編號為:CEZB250509966,招標人為國能大渡河大崗山發電有限公司,項目單位為:國能大渡河大崗山發電有限公司,資金來源為自籌。招標代理機構為國家能源集團國際工程咨詢有限公司。本項目已具備招標條件,現對該項目進行國內資格后審公開招標。
2.項目概況與招標范圍
2.1 項目概況、招標范圍及標段(包)劃分:2.1.1 項目概況
2024年8月,國家發改委和國家能源局印發《能源重點領域大規模設備更新實施方案》,明確指出“研究提升水輪發電機組靈活性、寬負荷運行能力。開展水電資源潛力挖掘,提升老舊機組運行效率,增加機組穩定運行能力,更好適應新型電力系統運行需要”的要求。隨著新能源滲透率的不斷提升,大崗山電站水輪發電機組深度參與電網調峰,在空載和小流量工況運行概率大幅增加,機組長期在低負荷工況區運行,水輪機葉道渦、尾水管渦帶等引起的壓力脈動導致轉輪、導水機構等過流部件受到高幅值交變水動力載荷的作用產生疲勞損傷,長期運行后轉輪葉片、活動導葉、頂蓋等部件產生裂紋,將嚴重影響水電站的安全運行。同時,在新型電力系統加快建設的背景下,水電作為清潔能源的重要組成部分,正加快向調節支撐性電源轉型,頻繁參與電網調節與輔助服務。從電網管理層面,四川能監辦出臺了新版“兩個細則”,對水電機組的調控精度、響應速度和考核機制均提出了更為嚴格的要求。因此,針對上述新型電力系統運行與監管要求,寬負荷運行條件下水電機組關鍵部件的動態響應、安全壽命、快速調節能力及監測預警,已成為制約水電機組穩定運行和高質量發展的核心技術瓶頸。
本項目擬以650MW混流式機組寬負荷運行數據為基礎,緊密圍繞新型電力系統對于水電調控能力、響應速度、寬幅安全運行等提出的要求,以工程實際為依托,面向未來更為嚴格的調控場景,聚焦650MW混流式水輪機在寬負荷運行、頻繁過渡工況下的機組運行狀況研究、損傷機理研究與設備在線監測系統開發等內容展開展系統性研發,為后續實施實現機組寬負荷運行技改項目奠定基礎。研究成果可在國能大渡河流域水電站和行業內進一步推廣。
2.1.2 本項目服務地點為:大崗山水電站。
2.2 其他:/
2.3 主要研究內容及預期目標:【1】主要研究內容
面向四川新型電力系統需求,圍繞系統調研、在役評估、模型構建、指標與策略驗證,構建650MW在役機組的寬負荷改造指標體系與實施路線,為后續工程化改造提供邊界條件、容量目標與技術依據。
1)在電力市場與四川新版兩個細則約束下梳理運行與試驗數據,測試調速與勵磁頻響并校核機電耦合與慣量模型,量化低負荷與調節瓶頸;結合規劃與新能源滲透率構建未來調控場景,形成需求側指標與能力差距清單。
2)通過仿真比選與小步現場驗證分階段優化勵磁與調速參數,明確轉輪、主軸、導水機構、補氣、密封、水導軸承、尾水錐等改造優先級;建立穩定性、效率、調控三類分層指標與統一驗證流程,貫通數值仿真、硬件在環與真機驗證。
3)建立包含引水系統、蝸殼、導水機構、轉輪、尾水管的三維高保真幾何與動網格模型,并構建時變轉速控制模型,實現典型穩態與開停機、甩負荷等過渡過程的高精度模擬。
4)在不同水頭與出力區間開展流固耦合與水力激振數值計算與仿真,獲取流動結構演化、壓力脈動及水錘特性并溯源高幅脈動誘因;誤差目標為額定功率50%以上不超過6%,50%以下不超過10%,過渡過程不超過12%。
5)評估活動導葉、固定導葉與轉輪在穩態與過渡過程中的載荷與動態響應,識別振動機理、葉片變形與動應力分布;提取葉片固有頻率并定位高應力區域,為結構強化與避振提供依據。
6)研究低負荷與非最優區間的長期穩定運行可行性與可擴寬范圍,量化對振動、擺度、壓力脈動及水下關鍵部位損傷的影響,形成明確的穩定性評估與運行邊界結論。
7)在基于目前大崗山電站蝸殼、座環、尾水管不變的條件下,開展水輪機模型主要過流部件(含轉輪、活動導葉等)水力開發,并提供優化后轉輪與原始轉輪主要技術參數對比結果。