本实用新型公开了一种两级组合式自清洁螺旋有机污染土壤热脱附装置,属于污染场地土壤修复技术领域。该装置包括依次相连的进料装置、第一级热脱附装置、级间落料连接段、第二级热脱附装置,第一级热脱附装置及第二级热脱附装置的外壁设有互相连通的中空腔室,腔室的一端与设有燃烧器的燃烧室相连,另一端与尾气处理系统相连接,第一级热脱附装置采用无轴螺旋,第二级热脱附装置采用有轴螺旋。按本实用新型所述技术方案选择两级螺旋组合方式、匹配热脱附螺旋关键参数和带有自清洁功能的无轴螺旋热脱附装置,可以降低减少热脱附装置故障,提高效率。