随着我国天然气管网的建设步伐不断加快,依附于管网上的大量压力能也被综合利用于诸多领域,特别是与发电领域的有机结合利用。天然气压力能发电工艺技术的发展趋势逐渐向小型化靠拢,这是燃气管网智能化控制和智慧燃气建设的发展需求使然。然而,小型压力能发电技术并不成熟,在场站运行过程中仍然存在许多问题。为了实现对小型天然压力能发电装置全方位的、系统的检测,使之能够更好的适应天然气场站运行,本文设计了一套小型天然气管网压力能发电测试系统并对其进行优化。首先,对测试系统进行工艺设计和设备选型。工艺设计方面,以实际场站运行的小型压力能发电工艺为参考,根据测试系统的测试目的和方法将工艺设计为四个模块相互关联;设备选型则最大化的遵循天然气场站中的仪表阀门等设备规格标准来选择,并按照设计的工艺将测试系统搭建完成。然后,设计操作方法对测试系统进行调试,检查测试系统的运行性能和管线设备的工作稳定性,并根据调试结果优化。调试过程为常温进气,并控制进气流量在小于500Nm~3/h,进气压力低于1.0MPa,经过测试得出:测试系统的气密性和保压能力需要完善,调压器等管线控制设备均能够正常工作,控制中枢调控的仪表阀门对管线气体的动态监测和数据远传显示正常。测试系统的优化方向包括:通过分析调试采集数据对测试指标汇总,根据指标反映的问题以及实际场站中存在的问题对测试系统进行完善;基于调试过程中出现的操作繁琐问题,控制中枢设计一套逻辑控制程序优化测试过程。最后,通过设计实验以期建立一套发电装置指标分析流程完善测试系统。实验设计控制气体压降比范围为1.5～8.0、流量35～90Nm~3/h内常温进气,采集转速、功率以及噪音等动态数据进行归纳整理,结合压力、温度和流量等指标,分析指标之间的联动关系以及指标与发电装置功率和效率之间的联系。通过对指标数据之间进行曲线拟合和回归分析得出它们之间的函数关系以及每个指标的数据区间,进一步得出发电装置的合理运行区间,并分析得出膨胀发电过程发电装置的能量利用效率公式。