換熱網絡優化是指設計一個由熱交換器、輔助加熱器和輔助冷卻器組成的換熱器網絡，使系統中需要加熱或冷卻的物流都達到預定的出口溫度，并使系統的投資費用和運行費用最小。

優化設計主要包括兩個方面：（1）盡可能的匹配冷、熱物流使全過程系統能量得到進一步合理應用，最大化的回收能量，提高能量的利用效率；（2）盡可能的減少換熱器的數目，減少設備投資費用，減少年度總費用，提高換熱器網絡的彈性，使企業能夠擁有最大的經濟效益。

換熱網絡優化的方法可以分為三類：第一類是基于熱力學的試探調優法，以Linnhoff等提出的夾點分析法為代表，這是目前在工程技術中應用最廣泛的方法；第二類是數學規劃法，以Grossmann等提出的分層優化法為代表，目前應用于理論研究中；第三類是基于人工智能的專家系統方法，目前尚處于研制開發階段。

換熱網絡設計的主要原則：（1）最小外部損失原則。在設計和生產過程中，應力求使排除系統中未利用的余熱降到最低的限度，做到能量的充分利用。（2）最佳推動力原則。任何熱力學勢差都是不可逆因素，都會導致過程的有效能損失。在技術和經濟條件允許的前提下，尋求過程進行的最佳推動力，以提高能量的有效利用率。（3）能量優化利用原則?；み^程具有復雜的用能系統：一次能源和二次能源、熱量與冷量、電能、高壓流體的機械能等。因此，各種形式的能量的相互匹配、綜合利用具有特別重要的意義。