随着我国经济的发展，能源不足的问题也越来越突出。而作为我国耗能大户的过程工业却普遍存在着能耗过高的问题。不仅如此，对于过程工业企业向大型化、集成化和连续化方向发展的今天，以单元操作概念为基础的传统化工节能方法已不能满足工业节能的要求。工业节能正从单元设备节能向系统节能转变。本文针对这一情况，建立了一种换热网络系统和公用工程系统同步综合数学模型。本文主要研究的问题有： (1) 建立了一种基于温度区间的同步换热网络综合模型。模型利用不同的0／1变量来描述整个换热网络可能出现的结构(分流、非等温混合、换热器多重匹配)。和以往的同步模型相比，模型没有对网络结构进行结构简化。而且模型基于MILP建立，和传统的基于MINLP模型相比，求解更为准确。 (2) 建立了结构固定的公用工程系统数学模型。模型通过采用新的锅炉效率公式及对汽轮机非线性做工曲线进行分段线性化处理使模型的所有约束都为线性。这样就使得公用工程数学模型为混合整数线性规划。和以往基于混合整数线性规划(MILP)的模型相比，模型在保持了混合整数线性规划求解容易特点的基础上，对各个设备的描述更为准确。 (3) 建立复杂换热网络系统与公用工程系统同步综合模型。模型采用了上述的两个子系统模型。和以往同类模型相比，此模型的最大特点是同步综合。和采用分步综合方法的模型相比，此模型可以准确反映子系统间的相互影响。不仅如此，由于构成此模型的两个子系统模型都为混合整数线性规划(MILP)，这使得本文中的同步综合模型也为混合整数线性规划，这使得模型求解难度降低，求解效率提高。