本发明涉及石油裂解领域，公开了低碳烯烃裂解设备以及裂解方法。所述低碳烯烃裂解设备包括依次连通的对流段(2)、辐射段(5)、急冷锅炉(6)、分离塔(8)、以及减压装置(10)，所述减压装置将所述对流段(2)、所述辐射段(5)、所述急冷锅炉(6)以及分离塔(8)的流经物料的管路处于负压状态，所述辐射段(5)包括炉膛、设置在所述炉膛内壁上的炉墙(11)以及设置在所述炉膛内部的至少一个管束(3)，所述管束(3)包括以所述管束中心点为中心排布成圆形或椭圆形的多个炉管(12)。本发明通过减压装置，将流经物料的管路均处于负压状态，重质裂解原料在对流段能够充分气化，能够节省工艺成本并有效降低裂解炉的结焦。