本实用新型属于动力机械工程领域，涉及一种轴流式空气压缩机驱动系统。包括燃气锅炉、再热汽轮机、同步电动发电机、轴流式空气压缩机、自动同步离合器及双向变速离合器。燃气锅炉利用燃气为再热汽轮机提供蒸汽；同步电动发电机转轴一端通过自动同步离合器与再热汽轮机转轴相连接；电动发电机转轴另一端采用双向变速离合器与轴流式空气压缩机相连接。再热汽轮机、同步发电电动机和轴流式空气压缩机同轴串联布置，驱动系统工作模式灵活多变；再热汽轮机在驱动轴流式空气压缩机工作的同时又可驱动电动发电机发电，避免了能源多次转换损耗，提升了能源利用效率；具有提高能源利用率、驱动模式灵活可调、驱动系统可靠性高等优点。