本发明提供了一种燃气补燃型大温差换热机组及其运行方法，包括一次供水管、一次回水管、二次供水管、二次回水管、吸收式换热装置和蒸汽引射装置，蒸汽引射装置连接有燃气管；一次供水管分为一次供第一支路和一次供第二支路，一次供第一支路经过吸收式换热装置与蒸汽引射装置连接，一次供第二支路直接连接蒸汽引射装置，蒸汽引射装置的输出管经过汽水换热器和吸收式换热装置与一次回水管连接；二次回水管分别或依次经过吸收式换热装置和汽水换热器与二次供水管连接。本发明结构紧凑，提高燃气的利用率，利用水的汽化潜热特性进行供热，在结构上更加灵活，能根据实际情况选择不同的流程，满足各种二次热网的供暖需求。