本发明公开了一种竖冷窑补热炉烧结烟气分段脱硫脱硝方法,烧结机低温段烧结烟气由第一引风机引出后分为两路,第一路与竖冷窑的下部连接,用于热烧结矿的冷却;第二路进入燃煤补热器补热,烧结机高温段烧结烟气在竖冷窑顶部与其它烟气混合后与燃煤补热器出来的烟气混合为高温烟气再进入SCR除尘单元;脱硝后的热烟气送入余热锅炉产蒸汽,并送至汽轮发电机组发电;余热锅炉出来的烟气与烧结机中温段烧结烟气混合,混合后进入SDA脱硫除尘单元,脱硫后的烟气经烟囱排放。本发明还公开了适用于烧结烟气分段脱硫脱硝方法的装置。本发明实现了竖冷窑对烧结热烟气的充分利用,在合理的温度区间利用余热和脱硫脱硝,提高了竖冷窑对烧结余热的回收利用率。