น้ำในหม้อไอน้ำหมายถึงน้ำ ที่ อยู่ในหม้อไอน้ำหรือในท่อ ปั๊ม และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อระเหยกลายเป็นไอน้ำคำนี้ยังอาจใช้กับน้ำดิบที่ใช้สำหรับหม้อไอน้ำน้ำป้อนหม้อไอน้ำ ที่ผ่านการบำบัดแล้ว ไอน้ำควบแน่นที่ส่งกลับไปยังหม้อไอน้ำ หรือน้ำทิ้งจากหม้อไอน้ำที่ถูกระบายออกไป

สิ่งเจือปนในน้ำจะทิ้งตะกอนของแข็งไว้เมื่อไอน้ำระเหย ตะกอนของแข็งเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นฉนวนความร้อนให้กับพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน ทำให้ลดอัตราการผลิตไอน้ำลงในตอนแรก และอาจทำให้โลหะของหม้อไอน้ำมีอุณหภูมิสูงถึงระดับที่เกิดความเสียหายได้^{[ 1 ]}การระเบิดของหม้อไอน้ำไม่ใช่เรื่องแปลก จนกระทั่งผู้ควบคุมหม้อไอน้ำที่รอดชีวิตได้เรียนรู้วิธีการทำความสะอาดหม้อไอน้ำเป็นระยะๆ ของแข็งบางชนิดสามารถกำจัดได้โดยการทำให้หม้อไอน้ำเย็นลง เพื่อให้การขยายตัวทางความร้อน ที่แตกต่างกัน ทำให้ ของแข็ง ผลึกที่เปราะแตกและหลุดลอกออกจากพื้นผิวโลหะของหม้อไอน้ำ ของแข็งอื่นๆ จะถูกกำจัดโดย การล้าง ด้วยกรดหรือการขัดถูด้วยกลไก [ ^{2 ] อัตรา} การระบายน้ำทิ้งของหม้อไอน้ำที่แตกต่างกันสามารถลดความถี่ในการทำความสะอาดได้ แต่การทำงานและการบำรุงรักษาหม้อไอน้ำแต่ละเครื่องอย่างมีประสิทธิภาพนั้นถูกกำหนดโดยการลองผิดลองถูกจนกระทั่งนักเคมีคิดค้นวิธีการวัดและปรับคุณภาพน้ำเพื่อลดความต้องการในการทำความสะอาดให้น้อยที่สุด

การบำบัดน้ำหม้อไอน้ำเป็นการ บำบัดน้ำอุตสาหกรรมประเภทหนึ่งที่มุ่งเน้นการกำจัดหรือการปรับเปลี่ยนทางเคมีของสารที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อหม้อไอน้ำ มีการใช้การบำบัดประเภทต่างๆ ในสถานที่ต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดตะกรันการกัดกร่อนหรือการเกิดฟอง^{[ 3 ]} การบำบัดน้ำดิบภายนอกที่ตั้งใจจะใช้ภายในหม้อไอน้ำนั้นมุ่งเน้นไปที่การกำจัดสิ่งเจือปนก่อนที่จะถึงหม้อไอน้ำ การบำบัดภายในหม้อไอน้ำนั้นมุ่งเน้นไปที่การจำกัดแนวโน้มของน้ำที่จะกัดกร่อนหม้อไอน้ำ และการรักษาสิ่งเจือปนให้อยู่ในรูปแบบที่มีโอกาสน้อยที่สุดที่จะก่อให้เกิดปัญหา ก่อนที่จะสามารถกำจัดออกจากหม้อไอน้ำได้ในการระบายน้ำทิ้งของหม้อไอน้ำ^{[ 4 ]}

ที่อุณหภูมิและความดัน สูง ภายในหม้อไอน้ำน้ำจะมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างจากที่พบในอุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศอาจมีการเติมสารเคมีเพื่อรักษา ระดับ pHลดการละลายน้ำของวัสดุหม้อไอน้ำ ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สารเคมีอื่นๆ ที่เติมเข้าไปมีประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดฟอง การบริโภคออกซิเจนก่อนที่จะกัดกร่อนหม้อไอน้ำ การตกตะกอนของของแข็งที่ละลายก่อนที่จะก่อตัวเป็นคราบตะกรันบนพื้นผิวที่สร้างไอน้ำ และการกำจัดตะกอนเหล่านั้นออกจากบริเวณใกล้เคียงกับพื้นผิวที่สร้างไอน้ำ^{[ 5 ]}

อาจใช้โซเดียมซัลไฟต์หรือไฮดราซีน เพื่อรักษาสภาพการลดภายในหม้อไอน้ำ ^{[ 6 ]} ซัลไฟต์ไม่เป็นที่ต้องการในหม้อไอน้ำที่ทำงานที่ความดันสูงกว่า 1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (6,900 kPa) ^{[ 7 ]}เนื่องจากซัลเฟตที่เกิดจากการรวมตัวกับออกซิเจนอาจก่อตัวเป็นตะกรันซัลเฟตหรือสลายตัวเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่กัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง^{[ 8 ]} ไฮดราซีนส่วนเกินอาจระเหยไปกับไอน้ำเพื่อป้องกันการกัดกร่อนโดยการทำให้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นกลางในระบบควบแน่นไอน้ำ^{[ 9 ]}แต่ก็อาจสลายตัวเป็นแอมโมเนียซึ่งจะกัดกร่อน โลหะผสม ทองแดงผลิตภัณฑ์ที่ใช้เอมีน แบบฟิล์ม เช่นเฮลามินอาจเป็นที่ต้องการมากกว่าสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของระบบควบแน่นที่มีโลหะผสมทองแดง^{[ 8 ]}

หม้อไอน้ำที่ทำงานที่ความดันน้อยกว่า 200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (1,400 kPa) ^{[ 10 ]}อาจใช้น้ำป้อนที่ไม่ผ่านการทำให้อ่อนตัวโดยเติมโซเดียมคาร์บอเนตหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อรักษาสภาพความเป็นด่างเพื่อตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์และแมกนีเซียมซิลิเกตน้ำกระด้าง ที่ได้รับการบำบัดด้วยวิธีนี้ทำให้มีความเข้มข้นของอนุภาคของแข็งแขวนลอยในหม้อไอน้ำค่อนข้างสูงเพื่อทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสการตกตะกอน ป้องกันการสะสมของตะกรันแคลเซียมซัลเฟตในภายหลัง อาจเติมสารอินทรีย์ธรรมชาติ เช่นแป้งแทนนินและลิกนินเพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของผลึกและกระจายตะกอน^{[ 11 ]} ตะกอนอ่อนของสารตกตะกอนและสารอินทรีย์จะสะสมอยู่ในส่วนที่สงบของหม้อไอน้ำเพื่อกำจัดออกในระหว่างการระบายน้ำทิ้งด้านล่าง^{[ 8 ]}

ความเข้มข้นของตะกอนหม้อไอน้ำที่เกิดจากการบำบัดด้วยการตกตะกอนอาจหลีกเลี่ยงได้ด้วย การบำบัดด้วย โซเดียมฟอสเฟตเมื่อความกระด้างของน้ำน้อยกว่า 60 มก./ลิตร เมื่อมีความเป็นด่าง เพียงพอ การเติมโซเดียมฟอสเฟตจะทำให้เกิดตะกอนไฮดรอกซีอะพาไทต์ ที่ไม่ละลายน้ำ ร่วมกับแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์และแมกนีเซียมและแคลเซียมซิลิเกตลิกนินอาจได้รับการแปรรูปเพื่อให้มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงเพื่อควบคุมการ เกิดตะกรัน แคลเซียมฟอสเฟตและการสะสมของเหล็กออกไซด์ แม่เหล็ก ^{[ 12 ]} ความเข้มข้นของฟอสเฟตที่ยอมรับได้จะลดลงจาก 140 มก./ลิตรในหม้อไอน้ำแรงดันต่ำเหลือน้อยกว่า 40 มก./ลิตรที่แรงดันสูงกว่า 1,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (10,000 กิโลปาสคาล) ความเป็นด่างที่แนะนำจะลดลงจาก 700 มก./ลิตรเหลือ 200 มก./ลิตรในช่วงแรงดันเดียวกัน ปัญหาการเกิดฟองมักเกิดขึ้นบ่อยกว่าเมื่อมีความเป็นด่างสูง^{[ 8 ]}

การควบคุมค่า pH และฟอสเฟตอย่างเป็นระบบมีจุดประสงค์เพื่อจำกัดการกัดกร่อนจากสารกัดกร่อนที่เกิดขึ้นจากความเข้มข้นของไอออนไฮดรอก ซิล ภายใต้ชั้นตะกรันที่มีรูพรุนบนพื้นผิวที่สร้างไอน้ำภายในหม้อไอน้ำ หม้อไอน้ำแรงดันสูงที่ใช้น้ำปราศจากแร่ธาตุมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนจากสารกัดกร่อนมากที่สุด การไฮโดรไลซิสของไตรโซเดียมฟอสเฟตเป็นบัฟเฟอร์ pH ที่อยู่ในสมดุลกับไดโซเดียมฟอสเฟตและโซเดียมไฮดรอกไซด์^{[ 13 ]}

สารคีเลตเช่นกรดเอทิลีนไดอะมีนเตตระอะเซติก (EDTA) หรือกรดไนตริโลไตรอะเซติก (NTA) จะสร้างไอออนเชิงซ้อนกับแคลเซียมและแมกนีเซียม ความสามารถ ในการละลายของไอออนเชิงซ้อนเหล่านี้อาจช่วยลดความต้องการการระบายน้ำทิ้งได้ หาก มีการเติมพอ ลิเมอร์คาร์บอก ซิเลตประจุลบเพื่อควบคุมการเกิดตะกรัน การสลายตัวที่อาจเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงจำกัดการใช้สารคีเลตเฉพาะหม้อไอน้ำที่ทำงานที่ความดันน้อยกว่า 1,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (10,000 kPa) ^{[ 12 ]} ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะในบริเวณที่มีความเครียดและอุณหภูมิสูง^{[ 14 ]}

หม้อไอน้ำขนาดใหญ่จำนวนมาก รวมถึงหม้อไอน้ำที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะนำไอน้ำควบแน่น กลับมาใช้ใหม่ภายในหม้อไอน้ำ ไอน้ำควบแน่นคือ น้ำกลั่นแต่อาจมีก๊าซละลายอยู่มักใช้เครื่องกำจัด อากาศเพื่อเปลี่ยนไอน้ำควบแน่นให้เป็นน้ำป้อนโดยการกำจัดก๊าซที่อาจเป็นอันตราย เช่น ^{ออกซิเจน}คาร์บอนไดออกไซด์แอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์ [ ^{15 ]} การรวมเครื่องกรอง ( ภาชนะ แลกเปลี่ยนไอออน)ช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยป้องกันหม้อไอน้ำจากการรั่วไหลของท่อควบแน่น

หม้อไอน้ำทุกเครื่องจะสูญเสียน้ำบางส่วนจากการรั่วไหลของไอน้ำ และบางส่วนจะถูกทิ้งไปโดยเจตนาในรูปของน้ำทิ้งจากหม้อไอน้ำเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกที่สะสมอยู่ภายในหม้อไอน้ำ^{[ 16 ]}รถจักรไอน้ำและหม้อไอน้ำที่ผลิตไอน้ำเพื่อใช้สัมผัสโดยตรงกับวัสดุที่ปนเปื้อนอาจไม่สามารถนำไอน้ำที่ควบแน่นกลับมาใช้ใหม่ได้ จำเป็นต้องเติมน้ำเพื่อผลิตไอน้ำต่อไป น้ำที่เติมเข้าไปจะได้รับการบำบัดเบื้องต้นเพื่อกำจัดวัสดุที่ลอยและแขวนลอย^{[ 17 ]} น้ำกระด้างที่ใช้สำหรับหม้อไอน้ำแรงดันต่ำอาจทำให้อ่อนลงได้โดยการแทนที่โซเดียม^{[ 18 ]}ด้วยแคตไอออนสองวา เลน ต์ของแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ละลายอยู่ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดตะกรันคาร์บอเนตและซัลเฟต^{[ 19 ]} หม้อไอน้ำแรงดันสูงโดยทั่วไปต้องใช้น้ำที่ปราศจากแร่ธาตุโดยวิธีรีเวิร์สออสโมซิสการกลั่นหรือ การ แลกเปลี่ยนไอออน^{[ 20 ]}

• การลดความเป็นด่างของน้ำ

• Babbitt, Harold E. & Doland, James J. (1949). วิศวกรรมการประปา . McGraw-Hill.
• Betz Laboratories (1976). คู่มือการปรับสภาพน้ำอุตสาหกรรม (ฉบับที่ 7). Betz Laboratories.
• Kemmer, Frank N. (1979). คู่มือเกี่ยวกับน้ำของ NALCO . McGraw-Hill.
• Linsley, Ray K. และ Franzini, Joseph B. (1972). วิศวกรรมทรัพยากรน้ำ . McGraw-Hill. ISBN 0-07-037959-9.
• เพอร์รี, โรเบิร์ต เอช.; ชิลตัน, เซซิล เอช.; เคิร์กแพทริก, ซิดนีย์ ดี. (1963). คู่มือวิศวกรเคมี (ฉบับที่ 4). แมคกรอว์-ฮิลล์.
• Woodruff, Everett B.; Lammers, Herbert B.; Lammers, Thomas F. (1984). การดำเนินงานโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ (ฉบับที่ 5). McGraw-Hill. ISBN 0-07-071732-X.