本发明提供一种基于神经网络及热力学建模诊断高压加热器泄漏故障的方法及系统。本发明包括如下步骤：基于采集的历史数据构建关于各高压加热器的各疏水调节阀开度及流经该疏水调节阀流体流量的数学模型；提取高压加热器系统正常运行时特征向量参数，构建训练集和测试集；通过神经网络算法对训练集数据进行模型训练，记录加热器疏水调节阀开度与实际疏水调节阀开度的对比图最大误差范围；实时计算出各高加抽汽流量及疏水流量两者的差值，完成第一安全诊断；比较神经网络模型计算出的高压加热器疏水调阀开度与实际开度的差值，完成第二安全诊断，并自动切换第一安全诊断和第二安全诊断。本发明准确度更高，可大幅提高高压加热器泄漏诊断的实时性。