一種大型氣體壓縮機(jī)低溫余熱多級(jí)耦合利用系統(tǒng)及工藝，包括壓縮機(jī)余熱回收單元、溴化鋰吸收制冷機(jī)組、熱水換熱機(jī)組、用水用戶，壓縮機(jī)余熱回收單元的出口通過管道分別連接溴化鋰吸收制冷機(jī)組和熱水換熱機(jī)組，在壓縮機(jī)余熱回收單元和熱水換熱機(jī)組的連接管道上設(shè)有支管路，該支管路連接所述溴化鋰吸收制冷機(jī)組的出口管路，溴化鋰吸收制冷機(jī)組的出口管路連接壓縮機(jī)余熱回收單元，熱水換熱機(jī)組的出口通過管道連接壓縮機(jī)余熱回收單元，熱水換熱機(jī)組的換熱管路連接用水用戶。本發(fā)明利用一種以上的低溫余熱利用技術(shù)，通過集成優(yōu)化設(shè)計(jì)，使低溫余熱利用系統(tǒng)可根據(jù)用戶熱負(fù)荷需求，包括熱量需求和目標(biāo)溫度需求，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，提高余熱回收效率。