燃气轮机的优点已经普遍被世界所认知，但简单循环舰船燃机也存在一些固有的缺点，如循环效率不高、特别是低工况循环效率低、污染物排放量不能满足环保要求等。因此各发达国家都在进行先进循环技术研究，以求大幅度提高燃机的循环效率、改善部分负荷工况的经济性、有效控制污染物的排放量。燃气轮机化学回热循环是一种新型先进循环方式，可以大幅度的提高燃汽轮机的效率，降低污染物排放。 论文详细叙述了燃气轮机循环的基础理论，分析了影响燃气轮机循环效率的关键因素。比对分析各种先进循环，如注蒸汽燃气轮机循环蒸和湿空气透平联合循环和化学回热循环的工作原理和性能，并对各自的优缺点进行评述。在此基础上，提出化学回热循环的研究的必要性。 论文分析了化学回热循环燃汽轮机的组成，并对化学回热器的关键部件——燃料裂解器的工作原理和燃料裂解的基本理论进行了较深入的研究和探讨，提出多种炕烃裂解的动力学模型。并根据该模型对柴油的多个可能的裂解过程进行热量平衡计算，得到了裂解气体燃料的当量热值。 依据蒸汽发生器的热计算和回热循环所需的蒸汽量，对某型燃汽轮机进行了循环计算，计算结果表明：利用燃汽轮机的排气余热，完全可以满足燃料裂解器和蒸汽发生器的工作要求，排气温度可以降低到几十度，燃料的热值大幅提高，燃汽轮机的功率可以提高10％，循环效率提高12％以上。 论文工作结果表明，合理的设计化学回热器，将化学回热循环燃汽轮机实现工业应用前景非常广阔。