本发明涉及烟气脱硫脱硝装置技术领域，提供了一种双氧水气化催化增效装置，包括催化增效腔体，催化增效腔体的内腔排列设有若干催化增效腔室，任一催化增效腔室的两端分别连接有端盖，端盖上分别设置有进风口及出风口，催化增效腔室的内腔由进风口至出风口方向依次顺序连通有混合室、闪蒸室及催化室，催化室内设置催化剂固定机构，催化剂固定机构上设置有用于将双氧水催化为羟基自由基的催化剂，混合室内且位于进风口处的端盖上设有双氧水喷射机构，进风口连通热风供给管道。本发明将双氧水气化，并通过催化剂将其转化为氧化性更强的羟基自由基，提高双氧水的利用率及脱硝效率，同时，由于在气态介质下进行烟气处理，设备无需做特殊防腐。