本发明涉及热声发电与高温气冷堆技术领域,公开了一种核热热声发电系统,包括反应堆堆芯、回热器、冷端换热器、调相器和直线电机,调相器包括调相气缸以及设于调相气缸内的调相活塞;反应堆堆芯内的气体流道连接于调相气缸的一端,以形成膨胀腔;调相气缸的另一端、直线电机的缸体与冷端换热器的气体换热侧的进口相互连接,以形成压缩腔;冷端换热器的气体换热侧的出口、回热器和反应堆堆芯内的气体流道顺次连通;反应堆堆芯与调相器间隔布置,且反应堆堆芯与调相器之间、以及反应堆堆芯、膨胀腔、回热器和冷端换热器的外侧均布置有屏蔽层。该核热热声发电系统具有使用寿命长、结构紧凑等优点,可实现百千瓦到兆瓦级的可移动式核电源。