随着工业科技的发展,气候变暖等环境问题愈发突出。基于“双碳”目标的提出,分布式多联供系统由于高能源利用率、低输电损耗、能源梯级利用等特点具有广阔的发展前景。购物中心是能耗最高的建筑类型,其建筑体量存量规模逐年上升,具有很大的节能潜力。因此,为减少温室气体排放、节能减排,本文提出了一种以大型购物中心为研究对象、以LNG为燃料的CH4/H2O预混分布式富氧燃烧多联供系统,实现了二氧化碳零排放,提高了能源利用率,具有较大的理论意义和应用价值。首先,使用EnergyPlus能耗模拟软件搭建了购物中心建筑模型,采用正交试验的方式对围护结构进行节能改造,研究了单项围护结构对能耗的影响规律和16种节能改造方案;其次,针对气候变暖问题,根据富氧燃烧技术和加湿燃烧技术的特点,提出了一种CH4/H2O预混富氧燃烧系统,获得了水蒸气最佳预混比例,并基于能耗模拟结果确定了系统的运行策略;最后,利用MATLAB软件调用EBSILON软件,基于能耗模拟的结果和系统运行策略,模拟得出了系统的净电效率、第一热效率和（火用）效率,评估系统的热经济性和节能减排能力,为富氧燃烧多联供系统的应用提供理论指导。通过上述研究发现:（1）基于不同方向窗墙比的最优设计值（东侧0.3,西侧0.4,南侧0.7,北侧0.3）,获得了外墙、外窗和屋面对建筑能耗的影响规律,从成本和收益的角度确定方案16为最佳方案,并模拟得出了购物中心全年逐时能耗模拟结果。（2）CH4/H2O预混富氧燃烧系统中水蒸气预混比例为35%时,系统性能最佳;系统冬季运行最低热负荷为11682 kWh,夏季运行最低冷负荷为15781 kWh。（3）CH4/H2O预混富氧燃烧系统的发电效率高于其它系统,但预混水蒸气来自余热利用模块,导致制热能力低于其他多联供系统。由于电能的品质高于热能,因此CH4/H2O预混富氧燃烧系统热经济性方面具有一定的优势。（4）基于富氧燃烧技术的特点,CH4/H2O预混富氧燃烧系统可以实现CO2零排放,且CH4/H2O预混富氧燃烧系统全年LNG使用量较CO2/O2富氧燃烧系统少213.756 t,因此CH4/H2O预混富氧燃烧系统在节能减排能力方面具有一定的优势。本文针对大型购物中心搭建了一种可实现冷热电多联供的CH4/H2O预混分布式富氧燃烧系统,并对逐时仿真模拟的结果进行对比分析,弥补了富氧燃烧系统在多联供研究方面的不足,为富氧燃烧系统的应用和分布式多联供系统的发展提供了理论依据,对应对气候变暖问题、实现“双碳”目标具有重要作用和研究价值。