换热网络优化是指设计一个由热交换器、辅助加热器和辅助冷却器组成的换热器网络，使系统中需要加热或冷却的物流都达到预定的出口温度，并使系统的投资费用和运行费用最小。

优化设计主要包括两个方面：（1）尽可能的匹配冷、热物流使全过程系统能量得到进一步合理应用，最大化的回收能量，提高能量的利用效率；（2）尽可能的减少换热器的数目，减少设备投资费用，减少年度总费用，提高换热器网络的弹性，使企业能够拥有最大的经济效益。

换热网络优化的方法可以分为三类：第一类是基于热力学的试探调优法，以Linnhoff等提出的夹点分析法为代表，这是目前在工程技术中应用最广泛的方法；第二类是数学规划法，以Grossmann等提出的分层优化法为代表，目前应用于理论研究中；第三类是基于人工智能的专家系统方法，目前尚处于研制开发阶段。

换热网络设计的主要原则：（1）最小外部损失原则。在设计和生产过程中，应力求使排除系统中未利用的余热降到最低的限度，做到能量的充分利用。（2）最佳推动力原则。任何热力学势差都是不可逆因素，都会导致过程的有效能损失。在技术和经济条件允许的前提下，寻求过程进行的最佳推动力，以提高能量的有效利用率。（3）能量优化利用原则。化工过程具有复杂的用能系统：一次能源和二次能源、热量与冷量、电能、高压流体的机械能等。因此，各种形式的能量的相互匹配、综合利用具有特别重要的意义。