我国炼焦产业每年生产大量的焦炉煤气,目前焦炉煤气存在产能过剩以及环境污染等问题。化解过剩产能以及节能减排是当前我国面临的最严峻最紧迫的时代课题,这是关系到我国能否可持续发展的重大问题。本文构建了一种新型焦炉煤气制氢发电循环系统,给出传统能源利用的一种新方式。并采用能量分析和（火用）分析方法研究新型系统的热力学性能,探究系统关键过程能量转化机理,以期达到焦炉煤气的高效利用以及节能减排的目的。首先,构建了一种新型焦炉煤气制氢发电循环系统,使焦炉煤气直接进入变压吸附分离装置,实现氢气与含碳类气体的分离,含碳类气体进入化学链还原反应器,与载氧剂反应生成二氧化碳和水;经预热的加压空气进入化学链氧化反应器,为燃烧供氧的同时吸收了燃烧产生的热量,之后进入燃烧室;部分经分离的氢气也进入燃烧室与氧气燃烧放出热量进一步提高工质状态参数,高温高压工质进入燃气透平做功发电;燃气轮机高温排气送入余热锅炉继续发电,使余热得到充分利用,提升整个系统能量利用效率。其次,对新系统进行能量分析和（火用）分析,建立热力学分析数学模型,计算出系统以及系统各设备单元能量损失和（火用）损失,发现系统能量损失主要集中在换热器和余热锅炉设备单元,（火用）损失集中在燃气轮机燃烧室、化学链燃烧反应器能量转化设备单元,产生能量损失和（火用）损失的系统环节不是完全重合,（火用）分析理论能更加明确指出系统薄弱环节。最后,将新系统与传统焦炉煤气蒸汽热力发电系统进行比较,发现新型系统的热力学性能明显优于传统系统,（火用）效率提高了19.27%,新型焦炉煤气制氢发电系统实现了传统能源高效利用和节能环保。