本发明公开一种尿素热解制氨系统及其使用方法，该系统包括设于锅炉尾部的尿素热解制氨装置，每套尿素热解制氨装置包括一个烟气流量调节阀、一台烟气换热器、一台尿素热解炉、若干尿素溶液喷射器、若干尿素溶液流量调节阀、空预器出口热一次风管道及稀释风流量调节阀，尿素热解炉通过SCR喷氨格栅连通SCR入口烟道，空预器出口热一次风管道通过烟气换热器连通尿素热解炉，烟气换热器连通空预器入口烟道。本发明中，每台机组两台SCR反应器各设置一套尿素热解制氨装置，根据运行需要灵活调节单台SCR反应器的尿素喷射量及高温烟气流量，避免喷氨过量、尿素热解不完全、高温烟气流量不匹配等；用烟气加热代替电加热，运行成本低，更可靠。