天然气因为具有清洁和经济的优点而开始被大规模利用,相应的管网建设的步伐不断加快。其中应运而生的智慧管网建设是提高燃气管道安全性、可靠性和经济性的必然手段,而实现全管网系统的电力供应则是建设智慧管网的重要前提。但是目前大部分管网小型站点存在严重的缺电少电问题,为了满足智慧管网建设和燃气行业管理升级的需求,根据小型站点的特点,提出了微型天然气管网压力能发电智能化工艺开发及设计方法。首先,本文针对几种小型站点的压力、流量以及可规划空间等不同工况,设计了调压站式、调压箱式、高压阀井/室式和低压阀井/室式四种微型压力能发电工艺,并分别对这四种工艺的关键设备主要技术参数进行分析。其中,调压站式工艺将流体马达以旁路的形式驳接于原工艺管线上,天然气由旁路进入流体马达,实现膨胀发电;调压箱式工艺则采用叶轮内置于原有管路的形式,通过天然气带动叶轮,驱动发电机实现发电;高、低压阀井/室式工艺均采用叶轮加磁力联轴器驱动电机发电以增加工艺安全性,两者区别在于前者设备安装于旁路,后者设备内置于管道。其次,以国内某天然气流量6000Nm~3/h、进站压力0.8MPa的调压站为研究对象,以满足该站不间断用电设备耗电功率要求、占用空间小、投资成本低为目标,对调压站式微型压力能发电工艺进行了系统方案设计。通过工艺流程设计、智能化设计、关键设备选型以及操作弹性分析和成本分析,确定了该系统方案的可行性。最后,建立调压站式微型压力能发电工艺的实验系统,并在此基础上,进行微型天然气压力能发电实验,实验结果表明:系统的发电量随着流量和进口压力的增大而增大,在持续运行状态下多项重要指标均能达到设计要求;在天然气流量为35Nm~3/h,进口温度15℃,进口压力0.8MPa和出口压力0.1MPa的条件下,系统能稳定输出24V、228W的直流电,达到小型站点自控远传仪表设备的用电需求。