本公开提出了一种天然气制氢转化炉烟气低氮处理装置及方法，包括设置在燃烧炉上的烟气段，所述烟气段包括依次连接的第一水平管段、门型管段和第二水平管段；所述第一水平管段为烟气入口段，其内设置有用于喷洒脱硝剂的喷嘴；所述门型管段内设置有多个换热器，所述门型管段内位于所述换热器与所述第二水平管段之间的位置上设置有脱硝催化剂；本公开利用天然气制氢转化炉本体结构及各段的温度区间，实现转化炉烟气氮氧化物的超低排放，不设置专门的脱硝剂热解装置；利用炉内各段的换热管网结构，实现氨气的均匀导流，避免了专门导流结构的设置。