本发明公开了一种烟气脱硝系统及其脱硝工艺，属于烟气净化领域，包括燃煤锅炉、第一脱硝反应塔、除尘器、第二脱硝反应塔、水循环装置，第一脱硝反应塔从上到下依次设有三层脱硝反应层，位于最上方的脱硝反应层为SiO2反应层，其由主体为玻璃纤维的玻璃纤维复合层组成，SiO2反应层内部均匀分布有Fe2O3颗粒，第一脱硝反应塔入口处设有用于通入气体NH3的NH3管道。本发明的有益效果是：采用二级脱硝工艺，对第一脱硝反应塔和第二脱硝反应塔的脱硝功能进行区分，第一脱硝反应塔针对烟气中杂质、较大颗粒物、50％左右的NO气体，实现对烟气的一次粗脱硝处理，第二脱硝反应塔则对烟气中较细颗粒物和剩余的NO和NO2进行处理，除去烟气中95％以上的氮氧化物，达到深度除硝的目的。