蒸汽系统是钢铁石化等工业企业的重要组成部分，它消耗燃料，为整个生产过程提供蒸汽、电力、冷却水等公用工程。蒸汽系统的安全稳定运行是企业安全、稳定、长周期运行的基础。蒸汽的系统的设计水平、设备运行和优化控制对企业能否合理利用能源也具有重要的影响。通过研究蒸汽系统的结构特性，对其建立优化模型，进行操作调优，可以为企业节能降耗，提高经济效益。　　 蒸汽系统是一种典型的过程工业，学者们多使用综合集成、数学规划和启发式等方法来研究过程工业的优化问题。数学规划方法是建立在工况模拟基础上的一种优化的方法，只要针对蒸汽系统所建立的模型准确、求解方法可靠，数学规划方法对于企业优化就很有实用性。本文使用数学规划方法对蒸汽系统经济优化方面的工作主要有以下几个方面。　　 本文分析了蒸汽系统的特点，将蒸汽系统的设备（包括锅炉、汽轮机、减温减压站、放空阀等）分为辅助设备（通用设备）和工艺设备，针对每个设备的结构和工况特点，对蒸汽系统建立混合整数非线性规划(MINLP)数学模型。通过联立方程组来表示蒸汽系统中各类产汽量、用汽量及输汽设备之间的关系，把能源消耗费用最低或者企业的经济利润最大作为系统的目标函数，并满足关于设备的负载、燃料选用及特性、蒸汽及电量的产量等约束条件，采用混合整数非线性规划方法来求解蒸汽系统优化运行方案。　　 本文分析了混合整数非线性规划模型的常见的求解方法，分别从数学求解的角度和启发式算法的角度，详细阐述了分枝定界法和遗传算法来求解混合整数非线性规划模型的思路。并通过某煤化工企业的实例，利用这两种方法进行仿真实验，并根据实验结果验证模型的正确性，分析和对比这两种方法的优缺点和适用条件。　　 设计蒸汽系统优化软件，将本文的模型和求解策略以工程化的方式展现给企业的管理和操作人员。从而更加方便、直观的建立模型，也提高了模型的实用性。设计优化软件也能使得本文的技术能在工程中不断得到验证，从而有效帮助企业管理人员及时的调整优化方案，使蒸汽系统处于优化运行的状态，从而为企业取得可观的经济效益。