锅炉是工业和人民生活密不可分广泛使用的特种设备，是生产蒸汽产生热量的热工设备之首，其传能介质主要是水，锅炉给水的好坏直接对其安全运行、节能降耗至关重要，不合格的锅炉给水势必带来锅炉受热面结垢，传热能力降低，危机锅炉安全及锅炉热效率。本文对锅炉水垢的危害和预防作一介绍，以引起锅炉使用单位的高度重视。
1、水垢的形成和性质
水垢在锅炉水循环中的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因主要有二方面：一是自然界水中大量存在着钙镁及其它金属离子和杂质；这是形成水垢的主要原因，二是固态物质从饱和炉水中沉淀析出容易并粘附在金属受热面上，是锅炉结水垢的另外原因，当含有钙镁离子及杂质的水进入锅炉，再吸收高温烟气带来的热量使水中的钙镁离子盐等杂质就会发生化学反应、生成难溶物质析出，随着炉水的不断加热蒸发逐渐浓缩，当达到一定浓度时，析出物就会形成固态沉淀物析出吸附锅炉锅筒，水冷壁集箱和其它受热面，形成一层“膜”阻碍热量传输，而这层“膜”就是水垢。
水垢的组成成分较为复杂，一般都不是单一化合物，而是以一种化学成份为主，并同时含有其它化学成分大致分碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢、含泥水垢等。
水垢是一种导热性极差的物质，仅为锅炉钢材的十分之一到百分之一间（钢材导热系数为46.5-58.2W/M.K）在上述各种水垢中，硅酸盐水垢最为坚硬，导热性非常小，很容易附着锅炉受热面，是危害最大的一种水垢。
2、水垢对锅炉的安全经济运行的危害
2.1浪费大量燃料，降低锅炉热效率，增加运行成本。锅炉形成一定水垢后势必给锅炉的受热面传热性，因而大量燃料产生的热量就不能及时的被吸收，而是随烟气被排放，最典型的现象，是锅炉的排烟温度高，增加了排烟的热损失，降低了锅炉的热效率。在通常的状况下要达到锅炉有效负荷只有加大燃料的供应，才能保证锅炉的出力，实验表明当炉管结水垢1.5mm时，就要多消耗燃料6%；当达到5mm时，燃料消耗就会超过12%；通过上述简单数字说明，锅炉的结垢多少直接影响节能降耗和经济效益。
2.2传热不均匀，造成金属过热危及锅炉安全。现阶段生产制造的锅炉，主要使用的原材料是碳钢，而锅炉的受热面以碳素钢为主。有资料表明碳素钢在使用过程中，允许金属壁温度在450℃以下，而热水锅炉正常运行状态下，金属壁的温度一般在300℃以下，当锅炉受热面没有垢时，金属壁受热后很快就能把热量传递给水，此时金属内外壁两者温差约在30℃左右，如果金属壁形成水垢1mm，金属壁内外壁与锅炉循环水产生温差在150--200℃间，当水垢加厚到2mm则金属壁与锅炉循环水的温度就在450℃以上，而钢材的抗拉强度就会由原业的3.92Mpa下降到0.98MPa，锅炉的受压元件也会在内压力作用下发生局部过热、变形、泄漏、甚至爆炸。另外金属表面温度的升高，受热胀冷缩的影响使金属伸长，有资料数据表明1M的锅炉炉管每升高100℃则炉管会伸长1.2MM，对于没有留膨胀余地的锅炉受热面就会引起炉管断裂。众多试验表明水垢越厚，锅炉管壁温度就越高，发生事故的概率就越大。
2.3破坏水循环。锅炉分自然循环和强制循环，各种锅炉水的循环量是一定平衡的，无论是上升还是下降管，都必须有足够的截断面积，当炉管内壁生结水垢，就直接导致管内截面积减少，水汽阻力增大，破坏锅炉的正常水循环使得受热金属壁温度升高。当管路被水垢堵死，水循环停止局部炉管因管温升高而产生局部汽化发生过烧或爆管事故，直接危胁锅炉的正常运行。
2.4锅炉一旦结垢必须要进行清除，否则就无法保证锅炉的安全经济运行。目前清除水垢一般采用化学除垢法，通过酸洗清除水垢。水垢结的越厚所需药量就越大，投入的人力资金就越多，锅炉使用寿命就越短。
3、加强水质管理，保障锅炉运行安全
要保证锅炉不结垢或少结垢，就必须加强锅炉给水处理锅炉给水处理的好坏是保证锅炉安全和经济运行的重要环节，中华人民共和国国家标准（GB1576-2001）对各种锅炉的给水制定了明确的规定。对锅炉给水处理一般采用炉内化学处理和炉外化学处理。
3.1炉内化学处理
对于额定蒸发量小于等于2T/H，且工作压力小于等于1.0MPa的热水蒸汽锅炉，按照一定比例往锅炉内加入一定化学药剂，使与炉水中的钙镁离子形成疏松的沉渣，然后用排污的方式将炉渣排出，以防止或减少锅炉结垢.常加的药品有磷酸三钠、氢氧化钠、碳酸钠和有机体加药方式采用定期和连续两种，对于锅炉内加药化学处理应加强管理，按时定期进行锅炉排污，使已形成的泥渣、泥垢及时排出炉外。
附：磷酸三钠用量的计算方式
Na3PO4.12HO（用量）=YD×5（g/t水）
YD-给水的总硬度mmol/L
3.2锅炉外化学处理
锅炉外化学处理，通常采用离子交换器交换法对锅炉给水进行离子交换软化处理，这种方式适用各种锅炉。离子交换，是离子交换剂上可交换离子与溶液中金属离子间发生的交换过程，此时溶液中的某种金属离子取代离子交换剂上可交换离子，而吸着在其上，交换剂上可交换离子则进入溶液。常用的交换剂有磺化煤和离子树脂，目前市面上有广泛成熟的半自动、全自动软化水处理设备，这些设备结构简单，运行保养方便，价格低，是较优首选产品。
锅炉的给水管理是一项长期、复杂、认真的工作，根据国家标准对锅炉的给水进行化学分析检查水质是否符合标准是锅炉能够正常运行的基本保证。只有建立严格的水质管理制度才能保障锅炉的安全经济运行。