当今世界能源短缺问题日益严峻,新型节能技术的发展迫在眉睫。而我国渔船数量巨大,造成的能量浪费相当可观。同时海上淡水资源匮乏,渔船出海淡水需求大,因此研究如何回收渔船余热进行海水淡化很有意义。由于渔船海上作业的特殊性,传统的海水淡化技术不适合在渔船上应用。相比之下,膜式空气加湿减湿海水淡化技术作为一种新型膜蒸馏海水淡化技术,具有常压可操作、结构简单、运行稳定、维护成本低等优势,在渔船上利用该技术生产淡水大有可为。本文建立了一种渔船余热驱动的海水淡化系统,能够同时回收渔船柴油机冷却系统和废气的余热,并利用余热驱动由中空纤维膜组件构成的膜式加湿器,生产高纯度淡水,实现低品位废热到高品质淡水的转换,解决渔船余热浪费和淡水匮乏的问题。本文工作由以下几个方面组成:（1）搭建了渔船余热驱动的膜式海水加湿减湿海水淡化实验系统,并建立了系统的数学模型,通过实验验证了模型的可靠性和准确性,模拟与实验的最大相对误差为6.92%。（2）通过粒子群优化法优化系统参数。结果表明,增加膜式加湿器的膜面积和空气流量,可以增大淡水产量,进而提高系统的热效率和淡水产耗比。随着废气余热回收换热器的传热单元数的增加,系统热效率、单位膜面积淡水产量和产耗比也会提高。系统能达到的最大热效率、淡水产量、单位膜面积淡水产量和淡水产耗比分别为48.16%、64.5 kg/h、2.36 kg/（h·m~2）和1.12。（3）基于优劣解距离法提出综合指标帮助决策。结果表明,最优综合指标方案的系统各方面性能更为全面和均衡,不同负荷下其系统热效率、单位膜面积淡水产量和产耗比都有较好的表现。性能分析结果表明,系统热效率可以比原柴油机提高6.34%,系统热效率、淡水产量、单位膜面积淡水产量和淡水产耗比皆随负荷的增加而增大,系统在高负荷下的性能优势更加明显。（火用）分析结果表明,加湿器与减湿器的（火用）损失较小。而废气余热回收换热器的（火用）损失较大,是提升系统（火用）利用程度的关键。冷却海水和循环热水换热器的（火用）损失也有待于进一步进行节能挖掘。（4）渔船示范和经济分析表明,系统生产的淡水品质良好,电导率为16.57μS/cm,系统的年平均总费用约为5144.0 RMB,维护运行费用仅占总费用的39.5%,综合产水成本低至36.5 RMB/m~3,应用前景广阔,市场化潜力巨大。