本发明属于加热设备技术领域，针对目前蓄热式加热器无法很好模拟燃料在高温区域的滞留时间，燃料裂解度的技术问题，本发明公开了一种碳氢燃料加热装置，采用蓄热式二级加热机构，第一级加热机构设置为加热棒，通过加热棒对燃料直接加热，第二级加热机构设置为高温合金热沉块，通过加热棒穿过高温合金热沉块，对高温合金热沉块进行预先加热。能够更为真实地模拟主动冷却型发动机内燃料的状态，尤其是滞留时间、裂解度等。第二级加热器的出口端采用半球状结构高温合金热沉块，加热棒穿过，并对其加热，出口端的汇流槽尽量做小，如此可以实现第二级加热器中部和出口温度一致，进而保证燃料流经第二级加热器后温度均匀、可控。