汽轮机冷态启动的升负荷过程，是零件金属被加热的主要阶段。通过控制蒸汽的温升速度和升负荷率来控制零件金属的温升速度和其内部的温差，从而控制汽缸和转子的热应力和相对胀差。在低负荷区，控制每分钟负荷增加额定值的0.5 ~ 0.8%，蒸汽温升1~1.5℃；在中等负荷区，控制每分钟负荷增加额定值的0.6 ~ 1.0%，蒸汽温升1℃左右；在高负荷区，控制每分钟负荷增加额定值的0.8 ~ 1.2%，蒸汽温升0.5℃左右。根据汽缸内、外壁温差和相对胀差的情况，在低负荷暖机和中负荷适当安排暖机（保持负荷不变），暖机时间一般为30 ~ 60分钟，以使零件内部温差和热应力，以及转子的相对胀差相应减小。
升负荷过程主要注意的问题是：严格控制蒸汽的升温升压速度和升负荷率适当进行暖机，以保证汽缸内、外壁温差不大于35 ~ 50℃；汽缸法兰内、外壁温差不大于80 ~ 100℃；转子热应力和相对胀差不大于允许值。
在升负荷过程中，当金属温度已高于该处蒸汽压力对应的饱和温度时，蒸汽不会凝结，为了减少蒸汽泄漏，应关闭对应的疏水阀；当负荷达额定值的15%后，低压缸已有足够的汽流进行冷却，可以关闭低压缸喷水降温的控制阀；当供除氧器的回热抽汽压力已高于除氧器压力，除氧器的供汽由厂用蒸汽母管切换为回热抽汽；当高压缸的排汽压力已达厂用蒸汽母管压力时，厂用蒸汽由本机高压缸排汽供给 ，同时投入高压加热器；当供给汽动给水泵的回热抽汽压力达到小汽轮机允许的最低进汽压力时，启动一台汽动给水泵，与已投入的电动给水泵并联运行；当负荷达额定值的60%左右时，启动另一汽动给水泵，而停用电动给水泵；当负荷达额定值的70%左右时，启动另一台循环水泵；逐步使热力系统和辅助设备达到设计状态。