本实用新型涉及一种双回转窑焚烧装置，包括回转窑、与回转窑的排渣出口连通设置的下料溜槽以及与下料溜槽出料口连通设置的冷却出料装置，冷却出料装置包括通过旋转连接件连接在下料溜槽出料口外侧壁上的旋转出料滚筒，所述旋转连接件与下料溜槽之间通过密封组件密封连接；在旋转出料滚筒的上、下内侧壁上分布有若干对沿旋转出料滚筒长轴方向延伸且呈八字型分布的分散搅拌叶片，且分散搅拌叶片靠近旋转出料滚筒进口方向的开口直径小于远离旋转出料滚筒进口方向的开口直径；在旋转出料滚筒的外侧周套接有具有冷却腔的固定外筒，且固定外筒通过连接支撑架固定在底架上。本实用新型的优点在于：本实用新型双回转窑焚烧装置，处理工艺简单且处理成本低。