二段热水型冷水机组，是单效热水型冷水机组的一种特殊型式，适用于热水溢度较高、要求利用温差较大的场合，如以120℃左右的热水为驱动热源，热水的进出口温差接近50℃。
图13-9示出一种二段热水型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程。该机组可看作由高温段和低温段二个单效机组串接而成。热水和冷却水回路按逆流方式布置:热水先后流过高温段(发生器Ⅰ)和低段(发生器Ⅱ);冷却水则先后流过低温段(冷凝器Ⅰ、吸收器Ⅰ)和高温段(冷凝器Ⅱ、吸收器Ⅱ)。冷却水回路采取冷凝器和吸收器并联的流程。冷水先后流过高温段(蒸发器Ⅰ)和低温段(蒸发器Ⅱ)，构成串接的冷水回路。高温段和低温段的溶液回路是互相独立的，即自两个吸收器流出的稀溶液，分别由两台溶液泵输送，经溶液换热器进入两个发生器，并通过淋盘淋洒在传热管簇上;自两个发生器流出的浓溶液，经溶液换热器进入两个吸收器，通过淋盘直接淋洒在传热管簇上。冷剂水回路也是如此，即自两个冷凝器出来的冷剂水，通过U形管进入两个蒸发器，两个蒸发器的液囊是连在一起的，由一台冷剂泵分两路进行冷剂水循环喷淋。
由于二段热水型机组先利用低温段的热水制取高温段的冷水，再利用高温段的热水制取低温段的冷水，可以充分利用热水的热能，热水的进出口温差较大，其热力系数也比一般的单效热水型机组大。因此，这种机组适用于热一电一冷联产系统，实现区域集中供热、供冷。如利用热网提供的120℃热水作驭动热源，热水的出口温度为68℃;冷水的进口温度12℃，出口温度7℃ ;冷却水的进口温度32℃，出口温度38℃;此时热力系数可达0. 75。
