本发明公开了一种塔式太阳能热发电吸热器过热器运行故障诊断分析方法，该方法对过热器喷水减温阀进行粘滞-滑动故障、卡死故障、调节阀增益故障和恒偏差故障的诊断，对过热蒸汽温度和过热器表面温度检测热电偶采用热电偶冗余、热电偶功能冗余和特性跟踪相结合的温度传感器做故障诊断，并且在过热器表面设置多个S型热电偶用于检测过热器表面的金属温度，若该温度及其变化率超限则采用专家知识方法判断故障为投入光功率大、给水控制异常、主蒸汽流量小和汽温控制系统异常中的一种。本发明提高了塔式太阳能热发电吸热器中安全隐患最大的过热器的运行可靠性，有利于太阳能热发电技术的进一步发展，逐渐达到大规模商业运行的程度。