设备在运行过程中不可避免地会受到腐蚀,随着设备的连续运行,炉水中的杂质因不断蒸发、浓缩;当炉水含盐量达到一定限值时,在高温高压的情况下,盐类溶解度下降,某些盐类会发生化学反应,有些盐类过饱和,于是在炉内结晶析出,并因受热继续进行化学反应,形成牢固的水垢。炉水中的杂质腐蚀产物会附着在受热面上产生水垢而影响设备的安全运行。
在生产中,为保证锅炉在运行中具有良好的水蒸气质量,避免锅炉污染和腐蚀,根据水利部防腐工作要求,必须根据锅炉条件定期检查和清洁秤,特别是对规模化和加盐锅炉,必须清洗水垢、去除水垢。规模通常不是单一化合物,而是许多化合物的混合物。水质不同,产生的部件不同,以及冷凝器是否有泄漏,锅炉运行条件正常,使表级的外观、物理特性和化学成分都大不相同。如一级钠离子交换软化水作为锅炉提供水热设备(中低压锅炉),其规模化学组分为碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙等;以二次钠离子交换软化水为热设备(中高压锅炉)向锅炉供水,锅炉水冷壁管中的量表化学成分往往以复杂的硅酸盐为主。规模化学成分主要是铁和铜氧化物,除盐水作为热设备(锅炉高于高压或超高压)供水给锅炉。在钙和镁的尺度上,主要是钙和镁盐,有时高达90%以上。
钙镁盐之所以能在受热面上沉淀形成水垢,是因为一些钙镁化合物在水中的溶解度随着水温的升高而降低;二是因为水分蒸发,水中的盐分逐渐浓缩;三是因为水在受热过程中,水中一些钙镁的碳酸氢盐受热分解。当这些钙镁盐在水中的离子浓度超过其溶度积时,就会从水中沉淀出来,附着在受热面上,逐渐变成坚硬的沉积物,即钙镁垢。锅炉钙镁垢的形成速率主要与锅炉的热负荷(0℃-40℃易形成疏松的水垢,40℃-100℃易形成坚硬的水垢)和结垢物质的离子浓度有关。
清洗锅炉时,首先要考虑沉积物的组成及其溶解能力、设备结构和材料的多样性。此外,在使用清洁药物时还应考虑经济、方便、货源及废渣处理、排放等问题。