本实用新型涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种气体膨胀机增压系统。该系统包括气体膨胀机，其包括通过传动轴连接的膨胀部和制动部，膨胀部用于连接精馏塔，精馏塔用于提供富氧气以推动膨胀部旋转，还包括：氮气存储装置，制动部的一端与氮气存储装置连接，制动部的另一端与供气管网连接，制动部能够在膨胀部的带动下旋转以吸收氮气存储装置中的氮气并使氮气增压。本实用新型提供的气体膨胀机增压系统，膨胀部在富氧气的推动下高速旋转，进而带动制动部高速旋转；制动部在高速旋转时，不断吸入氮气并使氮气增压，进而输送至供气管网为用户供气。以上的设置，充分利用了气体膨胀机制动部的能量为用户提供高压氮气，实现了能源的合理有效利用。