本实用新型公开了一种耦合式节能系统，包括天然气内燃机分布式能源系统和天然气蒸汽锅炉系统，两者通过分层水箱进行耦合，分层水箱内设有设有远传式液位计，天然气内燃机分布式能源系统包括内燃发电机组、第一换热器、紧急散热器和第二换热器，第一换热器对烟气冷却，紧急散热器和第二换热器形成内燃发电机组气缸的冷却循环，天然气蒸汽锅炉系统包括天然气锅炉、第三换热器、疏水装置、除铁离子装备、软水器和软化水箱，自来水经第一三通阀分别连通设置在分层水箱内的第四换热器进水端和软水器，第四换热器出水端连通软水器。本实用新型利用内燃机余热产生的热水加热蒸汽锅炉补充水，降低溢流水温度的同时，减少热能浪费，降低锅炉气耗率，提高了整体系统的能效。