本发明公开了一种联合循环机组空冷塔提效防冻系统，包括：LNG气化系统，与LNG冷能利用系统采用并联方式驳接；LNG冷能利用系统，通过两级换热系统回收LNG气化的冷能，并将该部分冷能用于降低外来水的水温；余热锅炉尾部烟气余热利用系统，从余热锅炉尾部省煤器抽出一股热水，输送至空冷塔喷雾系统的喷雾热水储罐中；空冷塔喷雾系统：夏季高温情况下，将喷雾冷水储罐中的喷雾水送入优化布置好的喷嘴中，进行喷雾冷却；冬季极端低温情况下，通过将喷雾热水储罐中的喷雾水送入优化布置好的喷嘴中，进行喷雾加热。本发明实现了利用LNG冷能提高空冷塔在夏季高温条件下喷雾冷却能力、利用余热锅炉尾部烟气余热在冬季极端低温情况下用于空冷塔进气加热。