鍋爐結垢的原因

鍋爐內產生水垢的原因，主要是一種化學反應的結果。當水中溶解的礦物質含量超過飽和極限時，這些礦物質會沉澱並附著在鍋爐管道與設備表面上，形成水垢。
以下是導致鍋爐結垢的幾個主要原因：

鍋爐水中的礦物鹽加熱所致：
鍋爐中的水在加熱過程中通常含有如碳酸鈣（CaCO₃）與碳酸鎂（MgCO₃）等礦物鹽。隨著水分蒸發、濃度上升，這些鹽類會逐漸從水中析出並附著於鍋爐內壁，形成水垢。
供水品質不佳：
供入鍋爐的原水若含有過多雜質、微生物或其他污染物，也會促使水垢生成。特別是某些微生物會產生生物高分子物質，這些物質會與礦物質結合，加速水垢的沉積與硬化。

鍋爐水垢是如何形成的？

以上我們已經了解了造成鍋爐結垢的原因，那麼這些水垢又是如何在鍋爐中形成的呢？
水垢的形成通常分為兩個階段，請繼續閱讀了解詳情。

鍋爐所使用的補給水中，通常含有鈣（Ca）、**鎂（Mg）以及矽酸鹽（Silicate）**等礦物質。
即使這些水源已經事先經過處理以去除部分礦物鹽，但仍可能殘留微量的硬度離子，這些殘留物在高溫高壓下會逐漸沉澱並累積形成水垢。

在鍋爐運行的過程中，水被加熱以產生蒸汽並為系統提供熱能。當水被加熱時，水中的礦物質會變得較難溶解，更容易沉澱並形成水垢。該過程如下所示：

當溫度升高，水中的碳酸氫根離子（HCO₃⁻）會分解為碳酸根離子（CO₃²⁻）與二氧化碳氣體（CO₂），並產生水（H₂O），反應式如下：

2 HCO₃⁻ → CO₃²⁻ + CO₂↑ + H₂O

在這種條件下，水中的鈣離子（Ca²⁺）會與碳酸根離子（CO₃²⁻）結合，形成可溶的碳酸鈣。當碳酸鈣的濃度超過其在該溫度下的溶解度時，會開始產生微小晶核（稱為晶核 Precursor），這些晶核逐漸長大，並附著在設備表面，形成明顯的水垢沉積物。

在低壓鍋爐中，主要水垢組成為磷酸鈣與碳酸鈣；而在高壓鍋爐中，水垢還可能包含氫氧化鎂、矽酸鎂、氧化鐵與**二氧化矽（SiO₂）**等成分。