1、鍋爐水垢的形成和危害
    進入鍋爐的水中往往含有鈣、鎂離子，致使與水相接觸的金屬受熱面上生成一層堅硬的水垢。這種水垢的存在，會影響鍋爐正常的水循環，嚴重時還會威脅鍋爐的安全運行，同時還會增加能耗，浪費能源。所以阻止水垢的結生，或及時除掉生成的水垢，歷來是鍋爐安全運行和節能工作的重要內容。
1、 鍋爐水垢的形成
    溶解于水中的各種鹽類都有一定的溶解度，當某種鹽類超過其溶解極限時，爐水就成為該種鹽類的過飽和溶液，此時超過的部分就會從爐水中析出。
    由于水在鍋爐中不斷蒸發、濃縮，使爐水的含鹽量不斷升高而成為過飽和溶液，此外，水溫升高時，某些鈣、鎂鹽類，如硫酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鎂等在水中的溶解度下降，使這些鹽類更易呈過飽和狀態而析出，而且水溫越高析出的也越多，這也正是鍋爐受熱面受熱最強的部位最易沉積水垢的原因。
2、 鍋爐水垢的危害
    水垢的導熱性一般都很差，它的導熱系數與鋼鐵相比要差幾十倍，甚至幾十倍，所以受熱面上結上水垢，會嚴重的阻礙傳熱，使燃料燃燒放出的熱量不能有效的傳遞給水，大量的熱量隨排煙而損失掉，嚴重的浪費了能源。水垢的存在除了浪費能源外，嚴重時還會引起金屬受熱面局部過熱，使金屬材料的機械強度降低，致使受熱面變形、鼓泡，甚至發生爆炸事故。

2、鍋爐阻垢劑的種類和發展
    為了提高鍋爐出力，節約能源，確保鍋爐安全運行，延長鍋爐使用壽命，必須盡可能阻止水垢的結生及及早的除掉生成的水垢，防止結生水垢的措施主要有爐外處理和爐內處理。爐外軟化處理是指在鍋爐給水進入鍋爐之前，先用離子交換器將結生水垢的根源─鈣、鎂離子去除掉，但由于爐外處理的設備較貴，還需配有專業人員，所以有些小鍋爐不一定配置離子交換裝置，而有的鍋爐雖然配置了離子交換器，由于操作不當或樹脂質量不好或沒有及時再生等原因，去除鈣、鎂離子的效果并不佳，這些都致使鍋爐水中含有鈣、鎂離子，因而都會結生水垢。爐內加藥處理是指為了防止上述的結生水垢，必須向爐內投放一定的藥劑，使其與鈣、鎂離子發生物理的、化學的作用而達到阻垢和緩蝕的效果，所用的藥劑為爐內處理藥劑。
⑴ 無機阻垢劑
    第一代爐內處理藥劑為無機鹽類，常見的有碳酸鈉、氫氧化鈉和磷酸三鈉，其主要作用是在保證鍋水適當堿度和PH條件下和硬質雜質反應生成易隨排污排出的水渣。碳酸鈉因高溫水解產生氫氧化鈉還具有提高堿度的作用，磷酸三鈉由于會與鋼鐵反應生成磷酸鐵保護膜而具有防腐作用，但它們均無法除去鍋爐水中的鐵雜質。
⑵ 聚合磷酸鹽
    第二代爐內處理藥劑是聚合磷酸鹽，是磷酸縮合聚合得到的各種聚磷酸鹽的總稱，常用的有六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉，它們都能和水中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺形成絡合物，從而起到降低爐水中鈣、鎂離子的作用，其中六偏磷酸鈉絡合Ca2+的能力比磷酸三鈉強，但絡合Mg²⁺、Fe²⁺的能力不如三聚磷酸鈉。
⑶ 有機膠體物質
    第三代爐內處理藥劑是有機膠體物質，常用的是栲膠和腐殖酸鈉，其分子結構中都是大量的羥基和部分水解后產生的羧基，能與水中的Ca2+、Mg2+離子形成絡合物而防止結構，其次它們都能在爐管金屬表面致密均勻保護膜而起到防腐作用，另外，栲膠的主要成份單寧還是一種除氧劑，因此也可用為除氧劑。這兩種物質都是有色物質，鍋爐水中加入量過多會造成爐水顏色過深，對爐水中堿度、CL^-測量的終點判斷有影響，由于天然有機物性能不穩定，其除垢效果并不理想。它們經常與無機堿性藥劑一起使用來提高效果。
⑷ 有機阻垢劑
    第四代爐內處理藥劑是有機結垢劑，一般含有羥基、羧基、磺酸基或膦酸基等官能團，它們不僅可以螯合鍋爐水的硬質雜質，更重要的是對鍋爐水中的鐵離子具有分散作用，防止微晶體相互碰撞而形成大晶體，會將水垢從金屬表面逐步疏松剝離下來，可有效解決無機阻垢劑無法消除鍋爐水鐵雜質的不足，防止金屬腐蝕產物在爐管上的沉積；它們復合使用時，阻垢緩蝕作用會因協同效應而得到提高，阻垢率普遍高于無機阻垢劑；此外，它們通過晶格畸變作用使無機垢形成的過程中受到干擾，晶格不能按正常排列生成而發生了歪曲，歪曲的水垢不是硬垢，而是容易被水沖走隨排污排掉的軟垢；由于具有溶限效應，它們的用藥量小，而且兼具緩蝕和阻垢作用；它們均具有耐高溫、高硬度、高PH值，不易分解的特點。常用的藥劑有膦酸鹽和聚膦酸鹽兩類，這兩類藥劑的阻垢率都隨鍋爐水堿度上升而提高，故使用時應維持較高的堿度。
A、膦酸鹽
    常用的膦酸鹽藥劑有氨基三甲叉膦酸鹽（ATMP）、乙二胺四甲叉膦酸鹽（EDTMP）、羥基乙叉膦酸鹽（HEDP）、二乙叉基三胺五甲叉膦酸鹽（DETPMP），這些物質分子結構中碳磷鍵（C-P）比無機磷酸鹽分子中的P-O-P鍵牢固，因此具有較好的化學穩定性，工業鍋爐上大都用的是其鈉鹽，目前用得最普遍的是EDTMP。
B、聚羧酸鹽
    作為聚合物分散劑的聚羧酸鹽，主要有聚丙烯酸鈉（PAAS）、聚甲基丙烯酸鈉（PMAAS）、水解聚馬來酸酐（HPMA），這些物質聚合物除具有分散作用來防止水垢沉積外，它們還通過再生自解脫膜作用而具有運行除垢的功能。HPMAS的阻垢作用優于PAAS和PMAAS。目前，這類聚合物進一步向二元共聚、三元共聚物，甚至四元共聚物演變，總體而言，多元共聚物的應用多處于研究階段，實際應用很有限。
C、其它阻垢劑
    葡萄糖酸鈉是一種多羥基羧酸型藥劑，可以和成垢雜質離子形成螯合物，因此可在工業鍋爐上應用。還有聚天冬氨酸、聚環氧琥珀酸聚合物用于工業鍋爐的研究報道。
⑸ 鍋爐水處理藥劑的發展方向
    鍋爐水處理藥劑的發展方向是實現以有機藥劑為主、無機藥劑為輔的復合藥劑，研究開發具有優異的分散、緩蝕、螯合的水溶性共聚物，使阻垢劑逐步從單一化向復合型發展，更多的巧妙利用藥劑之間的協同效應，在進一步研究掌握藥劑結構和性能規律的基礎上，從分子結構和官能團結構上設計開發出兼具阻垢、緩蝕、除氧性能的新型多功能復合藥劑，以提高鍋爐水處理藥劑的綜合效果。