水是蒸汽发生器必须的热交换工作介质。在自然界中的水分为软水和硬水。雨水、雪水和自然凝结水等是软水。河水、湖水、井水、地下水和泉水等都是硬水。自来水是上述硬水水源经消毒净化后的水,也属于硬水。所谓的硬水是指含有钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水。水中钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质含量越高,其水质硬度越大。一般我国南方自来水多来自江河与湖泊水,水质硬度相对较低,而北方自来水多由地下水,水质硬度相对较高。
水质的硬度越高,加热装置的水加热面的结垢速度越多越快。硬水中含有一定量的钙离子和镁离子和碳酸氢根离子等。将硬水加热煮沸时,由于碳酸氢钙和碳酸氢镁热分解温度低于100摄氏度,碳酸氢钙会分解成碳酸钙、二氧化碳和水;碳酸氢镁也会分解成碳酸镁、二氧化碳和水。但是,长时间煮沸,碳酸镁会跟水反应,部分或全部转化成氢氧化镁。这是因为,氢氧化镁比碳酸镁的溶解度更小,不断加热会有利于碳酸镁的水解,生成更难溶的氢氧化镁。碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁都是溶解度很小的物质,会从水中析出而形成水垢沉淀。形成的水垢沉淀通常还带有部分结晶水,还含有少量其他金属离子。水垢的化学稳定性较高,一般不会与制作加热容器的铜、铁、铝等金属、合金或玻璃等发生化学反应。
蒸汽发生器是将不断补给的自来水持续加热产生蒸汽,并将蒸汽不断输送出去。因为在水蒸气发生条件下,产生水垢物质不具有挥发性,因此,蒸汽发生器水箱内的水中钙离子和镁离子等产生水垢物质不断积聚,其内将不可避免地产生水垢,与汽发生器水箱制作材质无关。显然,市场上许多节能蒸汽机生产厂家说其产品不会产生水垢,这种说法完全违反科学道理,是欺骗消费者的行为。另外有些人认为用玻璃或者是其它器皿烧水就会不会产生水垢,这种认识也是没有科学道理的,只是玻璃或者是其它器皿表面较为光滑,水垢不易附着在容器表面,当水中含水垢物量较小时,水垢以微粒悬浮于水体内无法用肉眼观察到而已。

另外,将水加入控制在70摄氏度以下,加热容器内较难形成积聚性水垢。因为这时碳酸氢钙和碳酸氢镁等成垢物质的分解条件较弱,产生的水垢微少,特别是水流较大时,不可能在容器表面形成水垢,但水流较小或静水加热的情况下,仍然可能在容器表面形成水垢。这就是为什么普通家用热水器等热水发生装置中不会产生水垢,而太阳能热水器内管在使用较长时间后仍然可能发生水垢堵管故障的原因。
水垢是热的不良传导体。水垢一旦在加热容器表面形成积聚性水垢,将导致水加热效率急剧下降,甚至不能工作或发生容器被烧穿等严重问题。因此,蒸汽发生器的除垢是保证设备高效正常运行的必须技术措施。除垢的技术措施主要包括自来水进入设备前的硬水质的软化前处理方法和蒸汽发生器加热容器内清除水垢的后处理方法。
适应于蒸汽发生器的硬水质的软化前处理方法有多种,包括过滤法、化学软化法、树脂离子交换法和反渗透法等。








