为优化某型9FB联合循环机组启动过程,对全机组启动过程顺序控制逻辑进行梳理,着重分析机组串级旁路系统控制逻辑、常规控制方式及汽轮机启动过程,得到各态不同部件启动曲线。该机组余热锅炉启动过程中存在蒸汽升压控制不准确,等待蒸汽参数合格时间过长等问题。造成汽轮机部件启动过慢的直接原因是冲转暖机耗时过长、低负荷暖机耗时过长及胀差超限,最根本原因为进汽参数过高、轴封参数不匹配、升温升负荷速率不合理等。基于柱坐标系中汽轮机转子温度场及应力场数学模型,本文利用参数化程序设计语言APDL建立9FB联合循环机组汽轮机转子空间轴对称二维模型,并进行有限元网格划分。使用APDL设计程序接口读取各态机组启动数据,利用程序计算温度载荷及离心力载荷施加于转子有限元模型。载荷成功加载后启动有限元热-结构顺序耦合分析各态启动转子温度场及应力场,通过后处理技术得到各态启动关键时刻温度云图及应力云图。依据温度云图评估汽轮机转子启动过程各暖机过程效果,结合关键点应力结果进行应力-应变及应变-寿命分析,得到汽轮机启动过程转子关键点损伤及转子预期循环寿命。最后,基于分析结果完善旁路系统压力控制逻辑,有效节约余热锅炉启动时间约56min。优化机组冷态及温态启动冲转暖机时长约30min,提升中速暖机转速至1900-2000r/min,降低冷态启动过程轴封蒸汽参数至260℃。提出一种针对无调节级转子冷态启动过程进汽参数匹配及多目标约束优化分析方法,经现场操作验证,有效减少汽轮机冷态启动时间约138min,温态启动时间约60min,控制启动过程胀差始终低于3mm。