钢铁企业的能源系统主要由煤气、蒸汽和电力系统构成，研究表明合理的生产决策方案是钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统高效有序运行的有力保证。然而，目前的研究在生产实践中应用较少，其主要原因在于未考虑多能源介质间的耦合关系以及环境污染问题，缺乏全面实用的研究方法。为此，本文在建立钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统优化模型时，对煤气、蒸汽和电力三个系统进行统筹兼顾，并针对污染物排放问题，建立了考虑环境成本和经济运行成本的多目标优化模型，旨在为钢铁企业能源系统优化运行制定合理的生产方案。
　　本文综述了能源系统优化理论与方法，提出解决实际问题的主体逻辑框架和求解步骤，抽象出钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统的通用建模框架。建立了经济运行单目标优化模型并应用到案例企业，结果表明采用投入产出成本模型时，系统中各个设备的相对误差都在0-10％范围内。对比优化前后总的经济运行成本，优化后总经济运行成本减少18，189元，并给出了各时段机组间的燃料和负荷分配方案及电网交易方案。同时分析了煤价和煤气富余量变化对系统经济运行的影响，结果表明随着煤价的提高，高炉煤气的利用率不断提高，动力煤的消耗量和自发电产量不断减少;随着煤气富余量的增加，自发电产量先增加后逐渐稳定，经济运行成本先降低后趋于稳定。针对案例企业生产结构和能源定价机制，设置了锅炉B4停运和余热回收成本两种情景，分析能源利用情况。
　　构建考虑环境成本和经济运行成本的多目标优化模型，对比分析了考虑和不考虑环境成本时系统的优化运行情况。结果表明建立钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统时应考虑污染物排放问题，并且采用多目标求解算法相对于单目标更能获得合理的生产方案。针对当前已知的三种污染排放收费标准，钢铁企业在制定生产方案时，应优先考虑ES2收费标准。