本发明公开了一种燃气轮机透平转子冷却空气干燥脱湿系统，包括TCA换热器、TCA脱湿空气换热器，TCA换热器的热空气进口管线与燃气轮机轴流式压气机排气管线相连，TCA换热器的空气出口管线与冷却空气再生罐及干燥罐的进口管线相连，冷却空气干燥罐的出口管线与TCA脱湿空气换热器相连，TCA脱湿空气换热器与再生罐相连，TCA过滤器与燃气轮机透平转子冷却系统相连，TCA过滤器的进口管线上设置有TCA过滤器入口排污阀，TCA换热器出口设有排污阀。减少因管道积水以及氧气引起的燃气轮机组设备锈蚀，提高燃气轮机组的运行稳定性，同时再生热空气可以用于供暖。