本发明提供了一种水泥窑炉烟气循环用低能耗三塔氮氧制取工艺，制取时所需装置，包括过滤器、透平空气压缩机、空气预冷机组、交替使用的分子筛吸附器、电加热器、主换热器、精馏塔I、主冷凝蒸发器I、精馏塔II、主冷凝蒸发器II、精馏塔III、主冷凝蒸发器III、过冷器、膨胀机和液氮泵。本发明利用原有水泥窑炉配套的空压机系统提供原料压缩空气采用三塔精馏，同时制取带压的氮气产品和带一定压力的氧气产品，带一定压力的氧气产品用于和富含二氧化碳的水泥窑炉循环烟气混配，可作为水泥窑炉的送煤风、轴流风、旋流风等，带压的氮气产品返回给用户用于收尘器除尘。