本发明公开了一种应用于水泥熟料生产线窑尾高粉尘烟气的SCR脱硝装置及方法，包括沿烟气走向依次连接的水泥窑分解炉、预热器、余热锅炉、生料磨、电除尘器和窑尾烟囱；还包括SCR反应器，SCR反应器包括：反应器壳体，顶部带有入口渐扩段，底部带有灰斗；SCR反应器入口烟道，连接预热器和入口渐扩段，并设置还原剂喷射器；若干催化剂层，由上至下依次设置在反应器壳体内；若干蒸汽吹灰器，与催化剂层一一对应并设置于对应催化剂层的上方；SCR反应器出口烟道，连接反应器壳体底部与余热锅炉的上游烟道或下游烟道，并增设高温风机。本发明在不设置高温除尘器的基础上，可以应对高NOx负荷波动、温度波动、高粉尘的烟气特征。