随着电网结构调整,对电网中机组响应负荷能力提出了更高的要求,这就要求机组各关键设备具备快速启动的性能。近年来汽轮机组的快速启动越来越多的被研究。燃气-蒸汽联合循环和超(超)临界机组由于其高效、环保等特点正在世界电力结构中不断被普及。燃气-蒸汽联合循环机组中汽轮机启动时间较长,导致联合循环机组不能及时响应电网调峰需求；超(超)临界机组由于没有常规电厂的汽包,汽轮机需要比常规电厂更快的启动速度来匹配锅炉的启动。为此,需要对汽轮机的启动过程进行优化,通过数值实验和现场启动试验相结合的方法研究了汽轮机的启动过程。建立汽轮机转子二维轴对称有限元模型,确定非线性边界条件,通过数值模拟研究启动过程各暖机操作对转子应力的影响。基于数值实验分析结果,结合试验机组结构、运行特点,制定优化后的启动过程。在某300MW燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机启动过程优化中,温态启动时汽轮机转子最大应力降低11MPa,启动时间缩短36rmin,低周疲劳寿命损耗减少0.0008%；冷态启动时转子最大应力降低261MPa,启动时间缩短32min,低周疲劳寿命损耗减少0.0197%。某660MW超临界机组汽轮机启动过程优化的数值实验表明,优化后的冷态启动在低周疲劳寿命损耗增加0.00452%,高压转子最大应力升高53MPa的情况下,启动时间比优化前冷态启动时间缩短229min,具有很大的优化空间。