我国经济在高速的发展，随之而来的能源问题日益突出。电能作为最优良的二次能源，在当今的农业、工业、交通运输、国防建设等方面起着不可替代的作用。

火电厂作为我国电力体系中重要组成部分，面对电力市场愈发严格的要求，智慧电厂的建设成为必然之路，这对火电厂信息化和工业化的深度融合以及系统的互联互通性提出了更高的要求。

 

一、火电厂总体工艺流程

火电厂是技术和资金高度密集的关键基础设施之一，它的设备种类和系统繁多，但可以根据能量转换过程将其工艺分为三个阶段，分别为：1.化学能→热能；2.热能→机械能；3.机械能→电能。

火电厂工艺流程示意图

 

1、化学能→热能

燃煤经输煤皮带从煤场运至煤斗中，为提高燃烧效率，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉，煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉燃烧。

锅炉

 

燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量至空气预热器加热助燃空气，随后进入除尘器将煤灰分离，净化后的烟气在引风机的作用下经烟囱排入大气。灰渣落入炉膛下的渣斗内，用水将其与除尘器分离出的细灰一起冲至灰浆泵房，再泵送至灰场。

 

2、热能→机械能

除氧器水箱的水通过高压加热器被送入省煤器。在省煤器内，水受到热烟气的预加热，然后被送入锅炉顶部的汽包。锅炉炉膛四周密布着称为水冷壁的水管，汽包内的水在水冷壁内循环，吸收煤燃烧释放出的热量。在水冷壁中被加热后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包流出进入过热器中继续加热，成为过热蒸汽。过热蒸汽经管道引入汽轮机，推动汽轮机叶轮转动做功，将热势能转变成机械能。

汽轮机组

 

释放出热势能的蒸汽排出到凝汽器并冷凝成水，并由凝结水泵再次送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。

 

3、机械能→电能

汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动，发电机转子另一端连接励磁机，励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中，使转子转变为电磁铁，周围产生磁场。当发电机转子旋转时，磁场旋转，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流，将机械能转变为电能。电能经变压器升压后，由输电电网送至电用户。

发电机

 

二、火电厂工控安全隐患

从上述介绍中可以了解到火力发电是一个工艺繁多且联系紧密的过程，如果某一工艺出现问题，对人员安全和电厂的稳定运行造成重大损失和影响。随着电厂综合自动化和管理现代化水平不断提高，实现了全场监控和信息管理系统网络化，提高生产效率，达到了减人增效的效果；但也带来新的工控安全问题，随着火电厂信息化和工业化的进一步融合，工控安全问题日益突出，具体问题如下：

1、工业控制网络安全防护能力不足，缺乏访问控制和入侵防御机制；

2、由于工控安全意识不足，未部署工业控制信息安全审计措施；

3、大量主机未安装病毒防护软件或长期未更新病毒库；

4、上位机操作系统老旧，补丁安装不及时，漏洞风险严重；

5、工业控制信息安全设备缺乏统一管理。

 

且多数人们存在工控安全误区，如：

误区1：认为网络隔离就是安全的：常见的工控网络的入侵途径包括且不限于便携电脑和手机等智能终端、USB移动存储介质、远程维护通道、内部员工误操作、WLAN无线连接、企业办公网等。

误区2：认为安全产品就能解决工控安全问题：信息安全是一个体系，其三要素是人、流程、技术，单一信息安全要素的作用无法保障工业控制系统的安全！

 

三、解决方案

针对上述安全隐患，维护工控系统安全应主要从以下几个方面着手：

 

1、边界防护：划分网络安全域，在各安全域边界部署工业防火墙，进行网络边界流量和工业协议通讯访问控制；实现“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”；

 

2、网络安全：旁路部署工控安全审计平台，实时监控并审计网络，实现入侵检测及网络审计功能，建立工控安全预警平台并提供事件回溯能力；

 

3、终端防护：在工控网络中重要服务器、操作员站、工程师站部署主机卫士产品，保障工控网络内设备的主机安全和数据安全；并逐步开展试点单位设备漏洞发掘工作；

 

4、综合管理：部署综合管理平台对工控安全设备的安全策略和安全事件进行集中、有效的管理，打破安全孤岛，使工控安全设备构成一个获得有机体系统来抵御网络中的各种威胁。

 

火电厂作为我国电力系统中不可缺失的重要组成部分，它的安全运行不仅关系到我们每一个人的日常生活，更影响着我国经济的高速发展。在网络安全态势日益严峻的当今，火电厂存在的安全隐患时刻督促着我们开展相关的防护工作，在建设安全防护体系过程中必须遵循合规性、先进性的原则，而建设一个动态调整、自主可控的安全防护体系必然是一个持续性的工作，让我们着眼于当下，布局于未来，为火电厂的安全生产与运行保驾护航。

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