工業(yè)鍋爐基本上都是以水為介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳輸與動(dòng)力的提供。水對(duì)鍋爐的重要性，如同人體與血液的關(guān)系，因而水被譽(yù)為鍋爐的血液。鍋爐安裝使用地點(diǎn)不同，所用的水源也不一樣，但不外乎是地下水、地表水或經(jīng)過自來水廠加工的水，可統(tǒng)稱為天然水。由于水存在于自然環(huán)境中，不可避免地溶解有各種雜質(zhì)。這些雜質(zhì)如不經(jīng)處理直接進(jìn)入鍋爐，將會(huì)帶來嚴(yán)重后果。如結(jié)垢、腐蝕、鋼管滲漏、鼓包，甚至爆炸，造成設(shè)備損壞，人員傷亡事故。當(dāng)含有鈣、鎂等離子的水進(jìn)入鍋爐后，經(jīng)過鍋水不斷蒸發(fā)、濃縮，形成水垢，附著于鋼管表面，降低傳熱效率，必然增大鍋爐的燃料消耗。因而水質(zhì)的好壞，不僅涉及鍋爐的安全問題，還關(guān)系到節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

天然水中的雜質(zhì)及對(duì)鍋爐的危害：

天然水中溶有的離子常見的有Na2+、Ca2+、Mg2+等陽離子，Cl-、等陰離子。這些離子主要是由于水經(jīng)地層時(shí)溶解了礦物質(zhì)而帶入的。天然水中溶有的主要離子如表所示。

一、水垢的形成：

①水中溶解狀雜質(zhì)鈣（Ca）、鎂（Mg）離子是由于地層中石灰石、白云石的溶解而來的。當(dāng)其進(jìn)入鍋水后，經(jīng)加熱，產(chǎn)生了一系列物理與化學(xué)變化，生成難溶的沉淀物。

②當(dāng)水溫升高后，負(fù)溶解度的鹽，如CaSO4、CaSiO3等溶解度下降，達(dá)到過飽和狀態(tài)后，從水中沉淀析出。

③鍋水不斷蒸發(fā)、濃縮，鹽濃度隨之增大，當(dāng)達(dá)到過飽和濃度時(shí)也將沉淀析出。主要有兩種形式：一是牢固地黏附在鍋爐受熱面的管壁上，形成堅(jiān)固的水垢，二是懸浮在水中呈松散狀的泥渣（水渣）。

水垢的化學(xué)成分非常復(fù)雜，一般工業(yè)鍋爐多為鈣、鎂水垢，它又可按其主要化合物的形態(tài)分成碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢和混合型水垢。

二、水垢的危害：

（1）水垢的導(dǎo)熱性能很差　

從對(duì)各種水垢的導(dǎo)熱性能試驗(yàn)得知，硅酸鈣（CaSiO3）水垢的熱導(dǎo)率只有0.1kJ/（m·h·℃），僅為鋼材熱導(dǎo)率的1/40，其他詳見下表。

（2）水垢導(dǎo)致燃料消耗升高　

由于水垢的熱導(dǎo)率是鋼材的幾十到幾百分之一，鍋爐帶垢運(yùn)行必然降低傳熱效果，消耗更多的燃料，才能達(dá)到鍋爐正常出力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不同厚度的水垢所增加的燃料耗量見下表：

（3）水垢危及鍋爐安全運(yùn)行　

鍋爐結(jié)垢后使受熱面金屬壁溫升高。水垢形成后，受熱面鋼材的傳熱量降低，只有提高火側(cè)溫度才能保證正常傳熱。當(dāng)鍋爐受熱面超過一定溫度時(shí)，管材則發(fā)生蠕動(dòng)變形，嚴(yán)重時(shí)可造成爆管等事故發(fā)生。詳見下圖。

（4）水垢加快金屬腐蝕

　鍋爐受熱金屬表面附有水垢，特別是含有鐵成分的水垢，會(huì)引起沉淀物下的金屬腐蝕（垢下腐蝕），加速受熱面的損壞。

（5）水垢縮短鍋爐壽命　

水垢附在鍋爐水冷壁管內(nèi)側(cè)時(shí)，很難清除，不管采用何種方式清除（目前有三種：人工、機(jī)械、化學(xué)），都將對(duì)鍋爐造成損傷，縮短使用壽命。

三、懸浮狀雜質(zhì)的危害：

工業(yè)鍋爐所用水的來源不同，水中懸浮狀雜質(zhì)含量也不盡相同。取用自來水或深井水時(shí)，懸浮狀雜質(zhì)較少，但取用其他水源時(shí)就不能保證水的清潔度。懸浮狀雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐后會(huì)產(chǎn)生以下危害：

①懸浮狀雜質(zhì)不能用化學(xué)方法除掉，但會(huì)影響其他雜質(zhì)的化學(xué)處理效果。

②懸浮狀雜質(zhì)進(jìn)入鍋內(nèi)后，如果堆積在受熱面處，會(huì)增加阻力，破壞鍋爐正常水循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成受熱面金屬過熱，引發(fā)鍋爐爆管事故。

③懸浮狀雜質(zhì)隨著鍋水不斷蒸發(fā)、濃縮，在其表面會(huì)形成小氣泡。這些氣泡極不容易破裂，難以合并變大，集聚在鍋水表面上形成泡沫層，使鍋水發(fā)泡、起沫，引發(fā)汽水共騰，污染蒸汽品質(zhì)。

四、膠體狀雜質(zhì)的危害：

膠體狀雜質(zhì)主要是由鐵、鉛和硅的氧化物形成的礦物質(zhì)膠體。其次是水生動(dòng)植物膠體，是水變色、變味的主要因素。如鍋水帶入膠體狀雜質(zhì)會(huì)引發(fā)起沫，造成汽水共騰，污染蒸汽品質(zhì)。

五、不良?xì)怏w的危害：

鍋水中的溶解氧會(huì)造成給水管道和鍋爐本體嚴(yán)重腐蝕。天然水中的二氧化碳與水生成碳酸，含有二氧化碳較多的水具有一定的酸性，不但對(duì)金屬造成腐蝕，而且還加劇溶解氧對(duì)金屬的腐蝕。