本申请公开了一种可再生氢能及纯氧燃烧的零碳排放水泥生产设备和工艺。具体工艺包括：采用电解水制取的绿氢作为回转窑的燃料与空气进行燃烧，为生料的烧成提供高温热源；采用电解水制取的纯氧作为分解炉燃料富氧燃烧的助燃剂，提供生料煅烧的热源。本申请采用电解水制氢过程中产生的可再生氢气燃烧实现了回转窑零碳排放；采用纯氧燃烧和分解炉烟气再循环实现了水泥生料煅烧产生CO2的高浓度富集，大大降低捕集成本，实现水泥行业零碳排放。电解水产生的多余氢气通入分解炉，可以实现制氢与水泥生产系统的恰好完全耦合，从而实现以水泥产量为基准的制氢与制氧，系统更加灵活安全。