本发明公开了一种布置在燃机出口烟道内部的尿素直喷热解脱硝装置，燃机出口烟道经余热锅炉与烟囱的入口相连通，其中，余热锅炉中设置有催化剂模块，各尿素直喷热解喷枪均位于燃机出口烟道内，且各尿素直喷热解喷枪沿燃机出口烟道同一横截面上均匀分布，一个计量模块对应一个尿素直喷热解喷枪，所述计量模块包括混合器、第一手动阀门、第二手动阀门、自动调节阀及自力式减压阀，尿素溶液输入管道经第一手动阀门及自动调节阀与混合器的入口相连通，除盐水输入管道经第二手动阀门及自力式减压阀与混合器的入口相连通，混合器的出口与尿素直喷热解喷枪的入口相连通，该装置能够实现自动分区调节，且能耗较低。