Electrical Area Classification in Coal-fired Power Plants

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    Fi n d a l l o f y o u r i n d u s t r y -r e l a t e d r e s o u r c e s i n o n e s p o t .Vi s i t t h ePO W ER STO RE(HTTP://STO RE.PO W ERM AG.CO M /? LIM IT=24)n o w .

    Hom e (http ://w w w .p ow e r m ag.com )/ Coal (http ://w w w .p ow e r m ag.com /cate gor y/coal /)/El e c t r i c a l A r e a Cl a s s i f i c a t i o n i n Co a l -Fi r e d Po w e r Pl a n t s

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    El e c t r i c a l A r e a Cl a s s i f i c a t i o n i n Co a l -Fi r e d Po w e r Pl a n t s10/07/2013 | Ram K.Saini,P.E.

    El e c t r i c p o w e r p r o d u c t i o n f r o m c o a l i s o n a s t e e p r i s e i n m a jo r d e v e l o p i n g c o u n t r i e s ,i n c l u d i n g Ch i n a ,In d i a ,In d o n e s i a ,So u t h A f r i c a ,a n d Vi e t n a m ,a l b e i t d e c l i n i n g i n d e v e l o p e d c o u n t r i e s s u c h a s t h e Un i t e d S t a t e s .S h o r t f a l l s i n c o a l p r o d u c t i o n h a v e b e e n r e p o r t e d i n s o m e o f t h e s e c o u n t r i e s ,b u t t h e s e i s s u e s a r e b e i n ga d d r e s s e d b y i n c r e a s i n g c o a l p r o d u c t i o n ,a s w e l l a s b y u s e o f i m p o r t e d c o a l f r o m o t h e r c o u n t r i e s .Th e m a jo rc o n c e r n s o f Pu l v e r i ze d Co a l (PC)o r Ci r c u l a t i n g Fl u i d i ze d Be d (CFB)c o m b u s t i o n t y p e c o a l -f i r e d p o w e r p l a n t sa r e f i r e s a n d e xp l o s i o n s i n h a za r d o u s a r e a s a n d g l o b a l w a r m i n g a n d o t h e r e n v i r o n m e n t a l i s s u e s .Fi r e s a n de xp l o s i o n s h a v e c a u s e d a s i g n i f i c a n t n u m b e r o f d e a t h s a n d i n ju r i e s t o p o w e r p l a n t s t a f f .Be s i d e s o t h e ri g n i t a b l e m a t e r i a l s u s e d i n c o a l -f i r e d p o w e r p l a n t s ,c o a l d u s t h a s b e e n i d e n t i f i e d a s t h e m a jo r s o u r c e o f t h e s ef i r e s .Fo r c o a l t o r e m a i n a s a v i a b l e f u e l i n p o w e r p r o d u c t i o n i n t h e p o w e r g e n e r a t i o n i n d u s t r y ,p r o t e c t i v em e a s u r e s a r e r e qu i r e d d u r i n g e n g i n e e r i n g ,d e s i g n ,c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n o f t h e c o a l -f i r e d p o w e rp l a n t s ,p a r t i c u l a r l y i n e l e c t r i c a l a r e a s t h a t a r e o f t e n a s o u r c e o f i g n i t i o n .

    The Fir e Tr iangl e

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  • Th e f i r e t r i a n g l e (Fi g u r e 1 )i s a w e l l -kn o w n t o o l t h a t i l l u s t r a t e s t h e t h r e e c o n d i t i o n s t h a t m u s t b e p r e s e n t f o ra f i r e o r e xp l o s i o n t o o c c u r a t a p a r t i c u l a r l o c a t i o n :Fl a m m a b l e o r c o m b u s t i b l e m a t e r i a l m u s t b e p r e s e n t ;t h em a t e r i a l m u s t b e m i xe d w i t h a i r i n t h e p r o p o r t i o n s a n d c o n c e n t r a t i o n t o f o r m a c o m b u s t i b l e m i xt u r e ;a n d t h ei g n i t i o n s o u r c e m u s t s u p p l y e n o u g h e n e r g y t o i n i t i a t e c o m b u s t i o n .A s p a r k o r f l a m e i s n o t n e c e s s a r y ,a st e m p e r a t u r e a l o n e c a n s u p p l y t h e e n e r g y t o c a u s e i g n i t i o n o f t h e m i xt u r e .

    1.

    T h e Fir e T r ian gl e .Oxygen,fuel,and sufficentheatm ustbe presentforignition.Source:W ikim edia

    Com m ons/Gustavb

    Th e e n e r g i e s r e qu i r e d t o i g n i t e v a r i o u s g r o u p s o f c o m b u s t i b l e s u b s t a n c e s h a v e b e e n p r o v e n b ye xp e r i m e n t a t i o n .Th e c o n c e p t s i n c l u d e d i n t h e f i r e t r i a n g l e h a v e b e e n s p e c i f i e d i n c o d e s a n d s t a n d a r d si s s u e d b y v a r i o u s w o r l d o r g a n i za t i o n s p r o v i d i n g g u i d a n c e i n t h e d e s i g n o f e l e c t r i c a l s y s t e m s ,s e l e c t i o n o fe qu i p m e n t ,a n d c o n s t r u c t i o n a n d o p e r a t i o n o f p o w e r p l a n t f a c i l i t i e s .

    Hazar d ous Cl assifie d Locations

    Th e N a t i o n a l El e c t r i c a l Co d e (N EC)i n Un i t e d S t a t e s a n d In t e r n a t i o n a l El e c t r o t e c h n i c a l Co m m i s s i o n (IEC)i no t h e r c o u n t r i e s d e f i n e h a za r d o u s a r e a l o c a t i o n s a s t h o s e a r e a s ,w h e r e f i r e o r e xp l o s i o n h a za r d s m a y e xi s td u e t o p r e s e n c e o f c o m b u s t i b l e d u s t o r i g n i t a b l e f i b e r s ,f l a m m a b l e g a s e s o r v a p o r s ,a n d f l a m m a b l e l i qu i d s .El e c t r i c a l e qu i p m e n t c a n b e c o m e a s o u r c e o f i g n i t i o n i n t h e s e v o l a t i l e a r e a s .

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  • H a za r d o u s a r e a s a r e c l a s s i f i e d b y t y p e s ,d i v i s i o n o r zo n e ,a n d n a t u r e /g r o u p .Th e r e a r e t h r e e t y p e s o fh a za r d o u s c o n d i t i o n s ,Cl a s s I Ga s a n d Va p o r ,Cl a s s II Du s t ,a n d Cl a s s III Fi b e r s a n d Fl y i n g s .H a za r d o u sa r e a l o c a t i o n s a r e c a t e g o r i ze d b y t w o m e t h o d s p e r N EC:

    Cl a s s I,II,a n d III,a n d Di v i s i o n 1 a n d 2 M e t h o d :A r t i c l e 500 Cl a s s 1 ,Zo n e 0,1 a n d 2 M e t h o d :A r t i c l e 505 a n d IEC/EN 6007 9-1 0.

    Th e c l a s s a n d d i v i s i o n m e t h o d h a s t r a d i t i o n a l l y b e e n u s e d i n t h e Un i t e d S t a t e s .Th e c l a s s a n d zo n e m e t h o d h a s b e e n u s e d i n o t h e r c o u n t r i e s i n a c c o r d a n c e w i t h IEC s t a n d a r d s .

    Th e r e a r e t w o t y p e s o f d i v i s i o n s u n d e r Cl a s s Ic o n d i t i o n s :

    W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f f l a m m a b l e g a s e s ,v a p o r s o r l i qu i d s c a n e xi s t a l l o r f o rs o m e t i m e u n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s

    W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f f l a m m a b l e g a s e s ,v a p o r s o r l i qu i d s a r e n o t l i ke l y t o e xi s tu n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s

    S i m i l a r l y ,t h e r e a r e t w o t y p e s o f d i v i s i o n s u n d e r Cl a s s IIc o n d i t i o n s :

    W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f c o m b u s t i b l e d u s t c a n e xi s t a l l o r f o r s o m e t i m e u n d e rn o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s

    W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f c o m b u s t i b l e d u s t a r e n o t l i ke l y t o e xi s t u n d e r n o r m a lo p e r a t i n g c o n d i t i o n s

    Zo n e s d e f i n e d p e r IEC s t a n d a r d s a r e a s f o l l o w s :

    Zo n e 0.W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f f l a m m a b l e g a s e s ,v a p o r s o r l i qu i d s c a n e xi s t a l l o f t h e t i m e o rf o r l o n g p e r i o d s a t a t i m e u n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s .

    Zo n e 1 .W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f f l a m m a b l e g a s e s ,v a p o r s o r l i qu i d s c a n e xi s t s o m e o f t h et i m e u n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s .

    Zo n e 2.W h e r e i g n i t a b l e c o n c e n t r a t i o n s o f f l a m m a b l e g a s e s ,v a p o r s o r l i qu i d s a r e n o t l i ke l y t o e xi s tu n d e r n o r m a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s .

    N a t u r e /Gr o u p s o f H a za r d o u s S u b s t a n c e s a r e :

    Gr o u p A ,B,C a n d D i n Cl a s s Il o c a t i o n s Gr o u p E,F a n d G i n Cl a s s IIl o c a t i o n s

    Com bustibl e and Fl am m abl e M ate r ial s in a Coal -Fir e d Pow e r Pl ant

    M a n y t y p e s o f c o m b u s t i b l e a n d f l a m m a b l e m a t e r i a l s c a n b e p r e s e n t i n c o a l -f i r e d p l a n t :

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  • Coal .Th e m a i n c o m b u s t i b l e f u e l .In a d d i t i o n ,c o a l d u s t i s a m a jo r s o u r c e o f d u s t e xp l o s i o n s i n a c o a l -f i r e dp o w e r p l a n t .It c a n c a u s e p r i m a r y e xp l o s i o n w h e n t h e r i g h t c o n c e n t r a t i o n o f f i n e l y d i v i d e d d u s t ,s u s p e n d e di n a i r ,i s e xp o s e d t o a s u f f i c i e n t s o u r c e o f i g n i t i o n c a u s i n g c o m b u s t i o n .If t h i s p r i m a r y e xp l o s i o n o c c u r s ,a d d i t i o n a l a v a i l a b l e d u s t c a n d i s p e r s e a n d s e c o n d a r y e xp l o s i o n s c a n s p r e a d t h r o u g h o u t t h e f a c i l i t y .

    Pr op ane.Us e d a s s t a r t -u p f u e l .It c a n b e p r e s e n t i n g a s c y l i n d e r s ,p i p i n g t o i g n i t i o n b u r n e r a n d t oc o m b u s t o r ,g a s s h u t -o f f v a l v e ,g a s c o n t r o l v a l v e b l o c k,g a s -r e l i e f v a l v e .

    Natur al gas.A s s t a r t -u p o r a l t e r n a t e f u e l .Ga s c a n b e p r e s e n t i n g a s c o m p r e s s o r s t a t i o n ,f i l t e r a n d s c r u b b e rs t a t i o n ,g a s p r e -h e a t e r a r e a s ,g a s s h u t -o f f v a l v e a n d f i l t e r ,g a s c o n t r o l v a l v e b l o c k,g a s r e l i e f v a l v e ,a n d g a sp i p i n g .

    Fue