当今世界,一次能源的日益枯竭和人口增长所带来能源需求攀升之间的矛盾逐渐加剧,在不断开发新能源的同时,如何改进传统的能源利用方式,提高能源利用率也是一项重要的科研课题,而基于有机朗肯循环(ORC)余热回收发电技术是一条可行且具有前景的技术路线。与传统的蒸汽循环相比,有机朗肯循环针对低品位热源可实现较高的热电转化效率,尤其在工业余热利用上具有广阔的发展空间。本文以渔船引擎尾气为热源,对带回热器的有机朗肯循环余热发电系统进行热设计,对比分析了包括正戊烷、R123、R245fa、R245ca、NOVEC649和R1233ZD在内的六种有机工质,基于常规热经济性指标和?评价指标,综合考虑工质安全性和环保性,最终确定了NOVEC649作为最优工质。利用Matlab中的Simulink模块搭建了该余热发电系统的仿真模型,以运行参数如工质蒸发压力和冷凝温度为变量进行了仿真计算和优化分析。通过对比有无回热器的有机朗肯循环,定量计算各项性能指标以分析其对系统的影响。基于仿真模拟参数,以NOVEC649为工质搭建了实际渔船尾气ORC系统,在系统安全稳定运行后得到多组实验数据,分析实验数据得到了系统的运行规律和评价指标。该有机朗肯循环发电系统验证了对船舶引擎尾气进行回收发电的可行性,结合模拟以及实验数据,对不同有机工质的ORC系统运行参数进行了对比分析,定量分析得到参数对系统性能的影响并得到设定工况下的最优值。实际的渔船余热回收发电系统所发电能可供给船舶日常电能消耗,提高了船舶运行的经济性。