一、概述
    汉能燃机发电有限公司PG9171E型燃机1号机，曾于2023年4月进行过燃机大修工作；该机组在大修后其#4瓦（发电机前轴承）在全速空载下振动偏大，机组带负荷运行后二瓦振动随时间和负荷的增加而不断增大，这对机组的安全运行存在着隐患。据用户专业人员反应，机组带满负荷运行时，#2，#3轴承座振动明显偏大，尤其是#2轴承在带负荷2小时后显剧增大，最大时可达15mm/S以上，并且处于不稳定状态。为了消除机组运行中的不安全因素，确保机组安全可靠的运行，应燃机电厂要求，我公司派有关专业人员曾于2023年6月到汉能燃机电厂，对#1燃机及发电机轴承振动进行了测量，并在全速空载下对发电机转子进行了现场动平衡处理。经过测量分析，并在发电机转子前端的靠背轮平衡槽内加平衡块，经平衡后，发电机前轴承振动在控制盘上的显示从平衡前的全速空载下振动13mm/S左右下降到4.5mm/S左右。由于该机组在带负荷运行一段时间后，燃机#2轴承振动会变化到超报警值，为此全速空载下的平衡虽然到了比较好的状态，但机组带负荷后燃机的#2，#3轴承的振动却随负荷及运行时间的变化而不断变大，尤其是#2轴承的振动在带满负荷后振动增大很明显，为此，现场我们曾对燃机#2轴承外部支撑系统进行了检查，对#2轴承的振动探头进行了检查，并对安装#2振动探头的管道系统进行过临时加固处理，但这些对#2轴承的振动变化都没有太大的影响。又在靠近三瓦的负荷联轴节的靠背轮螺栓上加平衡块进行调整，但经过几次加配重处理，其对二瓦和三瓦振动都没有明显的改变。
    在经过2023年4月到2025年的4月的二年的运行后，电厂在2025年的4月对#1燃机的压气机一级静叶的探伤检查中发现压气机一级静叶有几片静叶有裂纹显示，为了运行安全，电厂决定于2025年5月开始对该燃机进行检修，主要是更换压气机的一级静叶，同时也将利用这个机会再次检查燃机的三个轴承并进行激光找中，并将在这次检修期间将燃机转子送到南京汽轮厂进行分解并进行高速动平衡。现就2025年5月的检修前后的振动情况做如下汇报。   

转子装运发往南京 进行拆解衡

    二、2023年4月检修后的振动情况
    2-1、振动测量及平衡
    2-1-1、全速空载时的发电机四瓦振动及平衡
    1）、在此次起停机过程中，我们对发电机前轴承振动进行了测量，机组从起动运行到全速过程中，测量发电机前轴承座的振动，并从燃机控制盘上观测到发电机前瓦（39V4A）最大振动，以便与测振仪显示的振动加以比较。在平衡前全速空载时，盘上显示39V4A振动在13mm/S左右。而其他1，2，3，5号轴承振动基本处于良好状况。
    2）、在2023年6月的那次现场平衡过程中，全速空载下平衡前、后在控制盘上显示的振动如下表。
    A）、平衡前全速空载下控制盘上显示的振动为：

负荷	39V1A	39V1B	39V2A	39V3A	39V4A	39V4B
MW	2.4mm/s	2.4mm/s	2.8mm/s	2.4mm/s	13.4mm/s	9.1mm/s

平衡后全速空载下控制盘上的振动显示

B）、平衡后全速空载下控制盘上显示的振动为：

平衡后全速空载下控制盘上的振动显示

    2-1-2、经过对发电机的一次平衡后，从仪器显示的情况看，其振动还是工频分量虽然占主导成份，但四瓦频谱显示有较大的二倍频分量出现，见下图。
发电机平衡后全速空载的振动曲线
 

    注：CH1：4瓦高温探头
    CH2：4瓦常温探头
    CH3：三瓦
    CH4：二瓦（接自盘上39V-2A）

    2-2、2023年6月带负荷后的机组振动
    2-2-1、在全速空载下对发电机转子平衡后，机组带负荷到满负荷，机组的#1，#4，#5轴承的振动基本保持不变，但#2，#3轴承的振动有明显的增大，尤其是#2，#3轴承的振动在带满负荷后，振动一直在慢慢的增大，其中#2轴承的振动超过报警值还在增加。从振动频谱分析看，二瓦的振动在增大后其中有1X，2X,4X,5X,6X,7X等振动频率分量，为此，我们只能在#3轴承座附近的负荷联轴节靠背轮螺栓上进行平衡。但在三瓦座处进行平衡块的调整，对二瓦的振动基本上没有影响。

    2-2-2、在发电机靠背轮上平衡后带负荷运行的振动曲线
    带负荷98MW下的振动曲线：

    注：CH1:四瓦（高温探头）
    CH2：四瓦（常温探头）
    CH3：三瓦（高温探头）
    CH4：二瓦（从39V-2A接入）（此时盘上显示振动11mm/S左右，）

    振动最大时频谱分量

    注：CH1：四瓦有二、三倍频分量
    CH3：三瓦二倍频分量小
    CH4：二瓦振动出现多个频率分量（2X,4X,5X,6X,7X）

    改变在三瓦处的平衡配重位置时振动频谱图

    注：1、此次在拿去#5，#6号二个配重改加在二个螺栓孔位置，
    2、开机测量二瓦振动跟前面基本一样，没有明显变化。CH4（二瓦）显示仍有多个频率分量存在。

    2-3、以下是2024年7月开机运行下几种工况的数据比较
    2-3-1）全速空载时的振动（控制盘的显示为峰值振动）

 
    注：全速空载时二瓦振动峰值载2.23mm/s左右。

    2-3-2）带负荷(90.7MW)运行2小时后振动峰值

 
    注：带负荷(90.7MW)运行2小时后二瓦振动达10.56mm/s左右

    三、2025年5月检修后的振动情况
    3-1、经过对此次检修前的燃机振动测量分析，该燃机振动的主要原因可能是转子在热态带负荷受力状态下转子拉杆螺栓变形后振动发生变化，还有就是我们之前测得的二瓦振动频谱中出现的高频分量，其可能是支撑系统的阻尼变化产生的高频振动的影响，为此在2025年的大修中我们主要做了以下几项工作。
    1）、将燃机转子送到南京汽轮厂进行分解并进行高速动平衡，经过在高速动平衡机上对压气机和透平转子分别进行平衡，每根转子经工作转速下平衡后，其振动均在1mm/S以下。
    2）、对燃机的三个轴承座再次进行激光找中检查，经检查燃机轴承座的中心基本与2023年4月大修时的激光找中数据接近。

    3）、在此次检修期间，我们对燃机二瓦轴承座进行了检查，调整了间隙，有可能消除轴承座的高频振动分量。从此次大修后开机的情况看，二瓦的高频振动分量已经没有出现，二瓦的振动与大修前比大大下降，大修前二瓦振动最大到15.mm/S以上，此次大修后二瓦振动最大振动在3.5mm/S左右，而且很稳定。

    注：2025-6-12日第二次带负荷运行情况（分频图），
    CH1:二瓦振动，此时机组控制盘上振动显示2A为2.4mm/S，而且已经没有了在大修前振动频谱中出现的高频分量。
    CH2:三瓦振动，此时控制盘上显示的振动为：3A为8.5mm/S,

2025年大修后全速空载运行

    2025年大修后全速空载运行时控制盘上显示的振动为：

2025年大修后满负荷运行

    2025年大修后带满负荷运行时控制盘上显示的振动为：

    四、对该燃机振动的分析意见
    4-1  从2023年的那次的平衡测量结果看，#1燃机发电机前轴承的振动，在平衡前全速空载时的振动最大是在4瓦约为13mm/s左右，经过前次的现场平衡后，在全速空载下所有轴承座的振动都是比较理想的。尤其发电机前瓦下降到4mm/S左右。但机组在基本负荷下运行时#1，#4，#5轴承的振动还是较为稳定的，但是燃机#2，#3轴承振动却明显增大，二瓦振动最大可达到15mm/S。二瓦振动增大后其中的频率分量有1X,2X,4X,5X,6X,7X等多个分频振动分量，这说明二瓦振动是有多个不同频率分量振动叠加起来的。从工频振动数据表看，在带满负荷运行4小时后的工频振动只有总振动的三分之一左右，此时振动出现多个分频，这说明其振动是多个因素引起。
    4-2  经过2025年大修对燃机转子的处理，对二瓦轴承座间隙的处理，二瓦的振动大大降低而且很稳定，而且二瓦的振动频谱显示看，也消除了之前的2X,4X,5X,6X,7X等高频振动分量。
    4-3  四瓦振动目前还仍然偏大，其中有较大的二倍频分量。这种发电机转子在带负荷后而出现较大的二倍频说明转子在带负荷后转子内部的受力发生变化。
    4-4  建议在以后的运行进一步对燃机轴承振动在运行中随负荷和时间的变化而发生的改变加以关注。

照片提供：胡志兴