含有硬度的水若不經過處理就進入
鍋爐，運行一段時間后，鍋爐水側受熱面上就會牢固地附著一些固體沉積物，這種現象稱為結垢。受熱面上黏附著的固體沉積物就稱為水垢。在一定條件下，固體沉淀物也會在鍋水中析出，呈松散的懸浮狀，稱為水渣。水渣可隨排污除去，但如果排污不及時，部分水渣也會在受熱面上或水流流動滯緩的部位沉積下來而轉化成水垢(通常稱之為“二次水垢”)。
鍋爐結垢的原因，首先是給水中含有鈣鎂硬度或鐵離子，硅含量過高；同時又由于鍋爐的高溫高壓特殊條件。水垢形成的主要過程為：
1．受熱分解
在高溫高壓下，原來溶于水的某些鈣、鎂鹽類(如碳酸氫鹽)受熱分解，變成難溶物質而析出沉淀。
2．溶解度降低
在高溫高壓下，有些鹽類(如硫酸鈣、硅酸鹽等)物質的溶解度隨溫度升高而大大降低，達到一定程度后，便會析出沉淀。
3．鍋水蒸發、濃縮
在高溫高壓下，鍋水中鹽類物質的濃度將隨蒸發濃縮而不斷增大，當達到過飽和時，就會在受熱面上析出沉淀。
4．相互反應及轉化
給水中原來溶解度較大的鹽類，在運行中與其他鹽類相互反應，生成了難溶的沉淀物質。如果反應在受熱面上發生，就直接形成了水垢；如果反應在鍋水中發生，則形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的，當未被及時排污除去時，就會轉化成水垢。另外，有些腐蝕產物附著在受熱面上，也往往易轉化成金屬氧化物水垢。
上述這些析出的沉淀物質黏結在鍋爐受熱面上就形成了水垢，溫度越高的部位，越易形成堅硬的水垢。
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