本发明提供的一种利用废气余热加热海水的海水淡化装置，是通过设置贯穿全部海水蒸发罐的废气加热通道和连通各个海水蒸发罐的空气循环通道及淡水流出通道，构成一种梯级利用热量加湿除湿，制取淡水和固态海盐的海水淡化装置。发电行业、玻璃行业、水泥行业、钢铁行业的高温废气进入各级海水蒸发罐的加热管加热蒸发海水。空气沿循环回路流动，将各级海水蒸发罐内的水蒸汽带入冷凝管中凝结成淡水并进入淡水收集管流出海水淡化装置。随着淡水不断产出，海水及时逐级向前自动补充。第一级海水蒸发罐内海水蒸发量最大，补充进来的海水盐浓度高，海盐结晶沉积罐底。打开海盐排出阀排出固态海盐，实现淡水和盐的分离。