本发明公开了一种模块化小型核反应堆的非能动空气冷却装置及方法,该非能动空气冷却装置包括模块化小型核反应堆自身蒸汽发生器,中间回路及冷却塔,中间回路包括补水箱、空冷换热器和相关管道阀门;在发生事故时,该装置建立完整的自然循环回路,补水箱通过重力向蒸汽发生器二次侧注入冷却水,冷却水经过蒸汽发生器带走堆芯一次侧热量,然后进入空冷换热器并再次流回补水箱,空冷换热器通过与冷却塔中气体换热,从而最终带走反应堆余热;该装置是针对模块化小型核反应堆在发生事故时,利用反应堆本身的蒸汽发生器连接中间回路的换热装置,及时排出堆芯余热,为反应堆事故提供最终热阱,实现预防和缓解反应堆严重事故进程的效果,确保反应堆安全性。