一种有机热载体气相加热系统，属于有机热载体气相加热系统技术领域，气液分离闪蒸器液相出口通过有机热载体循环泵连入口集管，再连对流段炉管和辐射段炉管，辐射段炉管通过出口集管连气液分离闪蒸器两相流入口，加热炉有燃烧器，加热炉连接烟道。对流段炉管和辐射段炉管被设置成使燃烧器烟气流向为二回程或者单回程。有机热载体循环泵出口管路部分套设在烟道上作为预热器。烟道内壁有多组折流板，外壁翅片板对液相有机热载体预热。气液分离闪蒸器中可固定有孔挡板，减少不同入口的有机热载体的返混，本系统热效率高，有机热载体温度较低，变质率较低，炉出口的有机热载体中气含率高，循环泵流量较小，压力较低，动力消耗较小。