整个启动过程包括：启动前的准备、锅炉上水（直流锅炉建立启动流量和启动压力）、锅炉点火、升温升压、汽轮机冲转、暖机升速、发电机并网带负荷等操作程序。现代大容量高参数机组系统复杂，自动化水平高，保护项目多，锅炉、汽轮机、发电机之间关系密切，机组启动时各环节操作要紧密配合、协调一致。运行操作人员必须熟悉机组各设备的性能，严格按照现场运行规程或设备使用说明书进行操作，调整各项参数满足启动要求，才能安全顺利地完成机组启动工作。

具有不同锅炉类型的机组，其启动操作程序略有差异。配有自然循环或强制循环锅筒锅炉的机组，其启动程序通常为：启动前准备工作，燃油系统泄漏试验和炉膛吹扫、锅炉上水并建立启动流量（一般为额定流量的25%～30%）和启动压力进行冷态清洗；汽轮机盘车、凝汽器抽真空锅炉点火、升温升压汽轮机冲转、暖机升速发电机并网带负荷锅炉启动旁路系统切除进入纯直流运行升压升负荷。

机组启动前，应对锅炉、汽轮机、发电机的本体，机组所属辅机设备，与主、辅设备相关的电气系统、热力系统进行全面的检查和必要的操作，使其按启动程序相继投入运行，并满足各主机的启动条件。应制定相应的检查卡和操作卡。一般在每次冷态启动前均应校验并确认机-电-炉之间横向联动保护动作正确。

按启动时的蒸汽参数，可分为滑参数启动和额定参数启动；按机组启动时汽轮机汽缸金属温度水平，可分为冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动；按启动时汽轮机进汽方式不同，可分为高中压缸联合启动和中压缸启动。

用于单元制机组，是一种机、炉联合启动方式。滑参数启动通常有真空法和压力法两种，广泛采用压力法滑参数启动。采用真空法滑参数启动时，锅炉在点火前，锅炉主蒸汽系统至汽轮机沿途管道上所有通流阀门打开，疏水、排气等阀门关闭，汽轮机凝汽器一直抽真空到锅筒（又称汽包），锅炉点火产生蒸汽后就会直通汽轮机，在较低的压力和温度下（0.1兆帕）即可冲转汽轮机。随着锅炉燃料量增加，蒸汽压力、蒸汽温度、流量也随之增加，使汽轮机升速，并网、带负荷。采用压力法滑参数启动时，锅炉点火前汽轮机的主汽阀和调节汽阀处于关闭状态，对汽轮机抽真空。锅炉点火后，在升温升压的同时进行主蒸汽管和再热蒸汽管的暖管，待蒸汽参数符合汽轮机冲转条件时进行汽轮机冲转、暖机。在汽轮机冲转升速过程中，调节汽轮机旁路系统使蒸汽参数基本保持不变。不同类型的汽轮机其冲转参数也各不相同，可以是0.8～1.5兆帕，或是4～6兆帕，超临界压力600兆帕机组为8兆帕，1000兆帕机组为8.5兆帕。汽轮机升速至额定转速后，发电机并网，关闭汽轮机旁路系统，继续升压升负荷。

直流锅炉均设置启动系统。在锅炉点火前必须建立启动压力和启动流量（一般为额定流量的25%～30%），以确保锅炉水冷壁的运行安全。锅炉点火后，随着燃料量的增加，通过汽水分离器的蒸汽量也不断增加。当锅炉出口的蒸汽参数符合汽轮机冲转要求时，进行汽轮机冲转、暖机、升速，发电机并网、带负荷。随着锅炉负荷的不断增加，进入汽水分离器的蒸汽量和蒸汽干度也不断提高，直至切除锅炉启动系统进入纯直流运行。见直流锅炉启动。

汽轮机冲转至机组带额定负荷，主汽阀前的蒸汽参数始终保持在额定值。由于新蒸汽压力和温度较高，启动初期蒸汽与汽轮机汽缸和转子等金属部件之间的温差很大，因而在启动时，其热应力和热变形较大。为了保证设备的安全，汽轮机冲转、暖机、升速时间必须延长。由于启动时间延长，所以该启动方式不适用于单元制机组，会造成启动过程中工质、热量的大量损失，仅在一些母管制的小机组上应用，现代大容量机组一般采用滑参数启动方式。额定参数启动按汽轮机金属温度（汽缸或转子温度）的高低或停用时间的长短，分为冷态启动和热态启动。调节级后下缸内壁金属温度低于150℃（或180℃）时的启动称为冷态启动；高于该温度时可统称为热态启动。热态启动又可分为温态、热态和极热态三种：金属温度在180～350℃启动称为温态启动；金属温度在350℃以上时启动称为热态启动。按停机时间分，停机5天及以上的称为冷态启动；停机时间为48小时左右的为温态启动；停机8小时后启动的为热态启动；停机8小时以内启动的称为极热态启动。在热态启动时，汽轮机各部件金属温度很高，锅炉点火后升温升压，其蒸汽参数必须满足汽轮机当时的冲转条件才能冲转。并且由于汽轮机热态启动时升速、升负荷的速度较快，要求锅炉提前配合增加燃料量，提高蒸汽参数。见汽轮机启动。

在汽轮机挂闸时中压主汽阀全开，高压调节阀和中压调节阀同时参与启动及带负荷过程的调节，要求在启动前及过程中必须通过旁路维持一定的再热蒸汽压力。机组高中压缸联合启动的特点是：①由于在启动过程中保证了中压缸有一定的蒸汽流通，有助于中压缸及转子各部温度均匀上升。②可以在冲转前对主蒸汽和再热蒸汽管道进行充分暖管，从而使启动过程中蒸汽量能够比较快速地增加，提高启动速度。③高中压缸联合启动对旁路系统控制要求较高。高中压缸联合启动过程中要控制好高、中压调节阀开度，防止因主蒸汽压力波动，导致高、中压调节阀快速保护动作引起机组跳闸。同时，由于在热态或极热态启动时，再热蒸汽参数较高，冲转时所需蒸汽量少，控制调整操作较复杂。

起动时蒸汽不经高压缸，再热蒸汽直接进入汽轮机中压缸推动汽轮机转子，将汽轮机冲转。

机组启动速度主要受部件的热应力、热变形、胀差和材料低温脆性等因素的限制。

锅筒锅炉在冷态启动时，锅筒系厚壁部件，会形成上、下壁温差和内、外壁温差，引起附加热应力，使锅筒产生热变形（见自然循环锅炉启动）。直流锅炉的汽水分离器、对流过热器出口联箱等厚壁金属部件，也同样存在热应力和热变形问题。所以在启动过程中应认真控制锅炉的升温升压速度，使锅筒锅炉的锅筒、直流锅炉的汽水分离器及其他厚壁部件的温差（热应力）控制在允许范围内，若发现超限，应放慢升压速度。有的锅炉配置了应力监视装置，根据应力裕度来控制锅炉升温升压速度，以保证锅炉启动安全。

同样，在启动时，进入汽轮机的蒸汽温度高于汽缸和转子的金属温度，与蒸汽接触的金属表面首先被加热，其温度升高，然后逐渐向另一侧传递热量，造成汽缸内、外壁，转子表面与中心孔之间的温差。由于各部件内部金属膨胀相互制约，所以高温表面产生热压应力，低温表面产生热拉应力。蒸汽温度与金属温度之间的温差越大，启动速度越快，在汽缸与转子上产生的热应力也越大。在启动过程中，如控制汽轮机上、下缸温差，汽缸法兰内、外壁温差不当，同样会导致转子热弯曲、汽缸热变形、法兰平面变形，使径向间隙减少，增加动静部分碰磨的危险。另外在冲转前，转子受上、下缸温差的影响也会产生热弯曲，为了保证机组的安全启动，应严格调整好蒸汽与金属温度，做到合理匹配，控制合理的升速、升负荷速度和启动时间，以保证热应力不超限。

一些制造厂根据机组使用年限、承担负荷的特点、预计的启停次数来确定机组关键部件在启停过程中的最大允许热应力（见寿命管理）；有些汽轮机专门配备了转子应力监测装置，并根据转子的应力裕度来控制升速、升负荷速度。

机组启动时，各金属部件的温度将发生较大变化。对汽轮机而言，随着温度的上升，转子和汽缸分别以各自的死点为基准膨胀。汽缸质量大，单面接触蒸汽，膨胀慢；转子质量小，并在蒸汽中旋转，膨胀快。因此，会出现汽缸和转子的相对膨胀差，称为胀差。转子膨胀大于汽缸膨胀称为正胀差，反之称为负胀差。启动时胀差过大，容易导致轴向间隙较小的汽轮机动静部分碰磨，所以胀差同样限制了汽轮机的启动速度。

在冷态启动中，防止转子脆性破坏曾受到关注，不少制造厂提出冷态启动时要在低转速、低应力下度过脆性转变温度。中速暖机就是为防止转子低温脆性破坏的发生，在操作规程中应按照制造厂的要求规定中速暖机的结束条件。若采用脆性转变温度在常温以下的转子材料，则不会限制汽轮机启动速度。

其他机械性质的限制因素还有临界转速、振动和大轴偏心，启动时都必须按相关标准执行。