采用复杂循环技术是提高燃气轮机性能的主要途径之一。本文以某型大功率简单循环燃气轮机(MGT)为基础,探讨了将其改造成为间冷回热循环(ICR)燃气轮机的可能性,分析了改造过程中所涉及的一些问题。回热器的设计要求是在保证较高的回热度与较低的压力损失的前提下,尺寸参数尽可能减小,便于安装。配套排气蜗壳的设计目标是在允许的压力损失范围内,使回热器入口前的流场尽量均匀,以求流经回热器各通道的气流尽量趋于均衡。本文以某大功率简单循环燃气轮机的热力参数为基础,针对ICR循环进行热力循环分析,讨论各种因素对于循环的影响,并与简单循环进行对比分析,结果表明ICR循环在功率和效率上都优于简单循环。同时,讨论了回热器在ICR循环中的作用和工作特点,并以回热器的特点和要求为前提条件,从众多紧凑式换热器型式中选择板翅式换热器作为本文设计的回热器型式,选用标准翅片,根据实际进出口条件进行热力计算以确定换热芯体的尺寸参数,从而获得了小体积的设计方案。回热器性能的好坏与其内部流场的均匀性有直接关系,因此需要一个设计合理的排气蜗壳保证其进气流场均匀。故本文设计出多种配套排气蜗壳方案并对其建模,利用流体计算软件对其内部流场进行数值模拟,并结合实际情况比较各方案的优劣,最终推荐了一种可行方案。