在化工系统的运行过程中,系统的操作条件以及系统参数会发生改变,应用控制策略可以实现系统的在线控制,以使系统在投入使用中满足操作和控制要求。换热网络是典型的慢时变过程,其结垢热阻以及操作条件会随着运行时间逐渐变化,为了满足其操作要求,往往会在换热网络系统的设计中预留一定裕量,裕量设计可以增加在控制过程中的可操作性,但裕量的大小与过程系统的经济性相关。设计裕量过大会导致系统前期的投资费用大幅升高,裕量过小会导致系统运行后期无法持续可控。而通过控制优化的手段使给定系统的裕量尽可能地缓慢释放,使系统能够持续可控,可以延长系统的运行寿命,节省费用;针对未知的换热网络,在设计裕量达到经济性要求的前提下,实现裕量利用的最大化。因此在针对换热网络的全生命周期的优化与控制时,需要考虑控制性能与裕量的利用与释放程度来保证换热网络的持续节能与安全有效运行。本文分析了控制与持续节能的关系,提出了一种动态经济性能分析方法对系统进行分析。并针对换热网络的裕量释放问题,提出了一种涉及控制与优化的“胖”系统结构。为了减少控制变量的变化,提出了一种可持续节能与裕量缓释优化控制方法,并利用相轨迹原理求解了裕量缓释优化控制方法的切换点。在考虑系统的控制性能的前提下,利用相对能量增益矩阵（REGA）配对方法实现对换热网络控制系统结构的设计,换热网络具有多个旁路,不同旁路根据使用功能不同分为调节旁路和优化旁路。最后,针对原油换热网络进行长周期过程系统持续节能与裕量缓释优化控制方法研究,并利用动态经济性能指标对仿真结果进行分析。