考虑烟气的放热特性、一般冷源条件、中高温工况对工质热稳定性的要求和工质的环境特性,提出以CO2超临界循环(CO2-SC)作为初温300—500℃的烟气余热动力回收基础循环;针对CO2-SC吸热过程工质初温低、有限循环压比下膨胀过程终温过高的问题,对CO2-SC引入回热过程得到了CO2回热超临界循环(CO2-RSC)。对CO2-SC和CO2-RSC开展了以单位质量烟气的循环净输出功(比净功)最大为目标函数,以膨胀过程初温、初压、终压和回热度(对CO2-RSC)为优化变量的优化对比研究,结果表明:回热过程的引入,有效改进了循环效率,使循环比净功明显提高;在指定的换热器传热窄点温差和系统部件效率值下,烟气初温分别为300,400,500℃时,CO2-RSC的比净功较CO2-SC高50.9%,52.7%,49.6%。回热还使得CO2-RSC工质吸热过程初温高于烟气的酸露点,避免了超临界加热器烟气侧低温腐蚀问题。