蒸汽系统是化工装置公用工程系统的重要组成部分，但普遍存在缺乏检测信息、用能配置多依赖经验给出的问题，造成能耗浪费现象。且乙烯装置蒸汽管网系统结构复杂，用汽设备多，检测信息不完备，模型参数复杂多变，其能量配置多依赖经验给出。　　 首先，为了快速直观了解蒸汽用能系统的实时状况，本文提出了一种基于近邻传播聚类(AP)的蒸汽管网系统不同能耗工况的判别方法。近邻传播(Affinitypropagation)聚类方法可以快速、有效地解决大数据集的聚类问题，但是其偏向参数和阻尼因子难以确定，本文采用粒子群算法寻找最优参数以达到最佳聚类效果。该方法分别在经典数据集聚类与乙烯装置蒸汽管网能耗工况判别上进行了应用测试，结果表明了该方法的有效性。其次，对于管网系统存在运行潜能的工况，针对其运行过程中管网模型参数的变化，利用支持向量机建立了关键设备的透平蒸汽流量软测量模型，从而为蒸汽管网优化问题提供准确的非线性模型基础。根据物料平衡、能量守恒和产品质量要求建立了能耗视角下的蒸汽管网系统模型，该模型本质上属于混合整数非线性规划问题(MINLP)。采用自适应混合编码差分进化算法(AMCDE)对模型进行求解。最后以某石化厂蒸汽管网系统为研究实例进行仿真和具体实施，优化效果明显，吨乙烯每小时可节约1.94千克标油。