本实用新型涉及一种水泥窑炉废气氮氧化物低浓度排放系统，包括与水泥窑炉高温分解区连通的SNCR装置、与水泥窑炉烟气出口连通的主烟道，以及沿烟气流动方向依次设置在主烟道上的余热锅炉、原料烘干设备、除尘器和SCR装置，SCR装置连通催化剂热解析系统。本实用新型使用SNCR可以低廉地脱除废气中大部分氮氧化物，使用SCR可以高效率的深度脱除氮氧化物，而且可以可靠地控制氨逃逸，稳定可靠长期实现氮氧化物超低排放浓度不高于50毫克/立方米，适应节能型水泥窑炉中低温烟气；除尘器与SCR布置在余热锅炉之后，避免对余热发电造成不利影响，适应余热锅炉及发电系统；适合现有的水泥生产工艺，对余热利用影响小，具有很好的应用前景。