针对烧结余热热源烟气温度波动大、热源的连续性难以保证等问题,尝试性地将先进储热技术与化学链燃烧技术引入到钢铁企业余热余能的回收利用中,与炼铁工序中的伴生气构成联合循环发电系统。在将火用损划分为不可避免部分与可避免部分、内源性部分与外源性部分后,简要介绍了耦合先进储热技术和化学链燃烧的联合循环系统组成、特点和工作原理。基于热经济学结构理论,从火用、火用经济性和火用损环境影响三个角度分别详细论述了对耦合先进储热技术和化学链燃烧的联合循环系统的评价过程,试图从系统组件层面找到效率提高与投资成本和环境影响降低的权衡点,并结合分析结果给出了系统组件相应的改造先后顺序。最后,与伴生气联合循环系统进行性能比较后发现,该系统单位燃料输出功比后者高出约16%,单位输出功环境影响指标降低约5.2%。本文所述方法可为高耗能行业余热回收利用提供参考。