在换热网络优化中,考虑换热器强化传热设备的使用是提高换热器换热性能、增大能源利用效率的有效方法。目前,关于考虑换热器强化传热技术的换热网络优化的研究,为简化数学模型、降低求解难度,常将换热器强化传热设备尺寸设为定值,仅考虑采用强化传热设备对换热网络效能的影响。然而,将强化传热设备尺寸设为定值在简化数学模型的同时,也将换热器强化传热设备的设计与换热网络综合分割开,缩小了优化算法搜索的范围,难以实现整体优化。因此,本论文建立换热器强化传热设备类型、尺寸和换热网络同步综合优化的混合整数非线性规划(MINLP)数学模型,利用遗传/模拟退火算法(GA/SA)进行求解,实现换热器强化传热设备使用类型、强化传热设备尺寸与换热网络结构参数的整体优化。主要的研究工作如下:(1)基于换热网络分级超结构和强化传热设备设计模型,建立了换热器强化传热设备尺寸和换热网络优化的MINLP模型。以包含换热器设备费用、强化传热设备费用、公用工程费用、以及由压降引起的操作费用在内的年总费用最低为目标函数。增加了强化传热设备使用的逻辑约束及压降约束。分步优化以是否使用强化传热设备、强化传热设备类型及换热网络中流股热容流率、热负荷为优化变量,而同步优化以是否使用强化传热设备、强化传热设备类型、尺寸及换热网络中流股热容流率、热负荷为优化变量。(2)提出了换热器强化传热设备尺寸和换热网络分步优化策略。首先通过换热器强化传热设备设计模型及性能评价指标,获得换热器强化传热设备尺寸优化值。然后进行考虑换热器强化传热设备使用的换热网络综合,将因换热器及强化传热设备的使用产生的压降变化影响考虑在内,利用GA/SA算法求解,得出最优的换热网络结构、换热器强化传热设备使用类型。通过5*1案例结果表明,相对于文献结果,本论文分步优化的年度总费用降低了5.19%。(3)提出了换热器强化传热设备尺寸和换热网络同步优化策略。将设计变量进行遗传基因的编码,通过交叉、变异等遗传进化,实现强化传热设备尺寸和换热网络的同步优化。同时,目标函数中将因换热器及传热强化设备的使用产生的压降变化影响考虑在内。利用GA/SA算法求解,得出最优的换热网络结构、换热器强化传热设备使用类型及尺寸值。分别通过2*2案例与文献结果、5*1案例与文献及分步优化结果进行对比,本文同步优化的总费用分别降低2.25%、10.98%及6.11%,验证了所提出的同步优化模型和求解策略的有效性。