本申请涉及一种核电厂排放废气处理系统，包括产气装置包括排气阀；除氢装置包括第一混合器、除氢单元、循环管路和循环阀，产气装置的出口与第一混合器的入口连通，第一混合器的出口与除氢单元连通，除氢单元的出口通过循环管路与第一混合器的入口连通，循环阀设置于循环管路中；供气装置包括供气管路和供气阀，供气管路与第一混合器的入口连通；监测装置包括第一氢气浓度传感器、第二氢气浓度传感器和氧气浓度传感器，第一氢气浓度传感器设置于产气装置的出口处，第二氢气浓度传感器和氧气浓度传感器均设置于第一混合器的出口处；控制装置与排气阀、循环阀、供气阀、第一氢气浓度传感器、第二氢气浓度传感器和氧气浓度传感器分别电性连接。