Trong các hệ thống động lực hơi nước, nước và hơi nước được dùng làm chất môi giới để thực hiện các quá trình chuyển hoá năng lượng. Sự chuyển hoá năng lượng trong các hệ thống sử dụng nước và hơi nước làm chất môi giới bao giờ cũng kèm theo sự biến đổi pha của nước và hơi nước. Khi hệ thống hoạt động nước và hơi nước tham gia các quá trình nhiệt, quá trình chuyển hoá năng lượng, trạng thái của chúng thay đổi liên tục để thực hiện các quá trình chuyển hoá năng lượng này. Các quá trình như vậy luôn được thực hiện theo chu trình kín: nước nhận nhiệt, biến thành hơi tại nồi hơi và được đưa đi sử dụng, hơi thải, sau khi sử dụng, được ngưng tụ lại và đưa trở lại nồi hơi. Khi thực hiện quá trình hóa hơi tại nồi hơi, hơi nước sinh ra được đưa đi sử dụng, hầu hết lượng tạp chất được giữ lại ở nồi hơi. Khi thực hiện chu trình kín như vậy, mật độ các tạp chất sẽ tăng dần lên, chúng sẽ đọng dưới đáy nồi hơi, bám trên các bề mặt trao đổi nhiệt hoặc lơ lửng trên bề mặt sinh hơi. Điều này một mặt sẽ làm giảm năng suất sinh hơi, giảm chất lượng hơi, mặt khác sẽ làm giảm cường độ trao nhiệt tại các bề mặt trao đổi nhiệt dẫn tới quá nhiệt các bề mặt trao đổi nhiệt này, giảm tuổi thọ thậm chí gây cháy hỏng nồi hơi. Tạp chất lẫn trong hơi nước còn bám lên các bề mặt của các thiết bị tiêu dùng hơi, gây ra mất cân bằng đối với tua bin hơi, giảm hiệu quả trao đổi nhiệt ở các thiết bị hâm sấy… Vì vậy nước sử dụng cho nồi hơi phải đảm bảo có độ tinh khiết cao, ít tạp chất, đặc biệt là đối với các nồi hơi ống nước có ống cong, nhỏ, và các nồi hơi thông số cao. Một số tạp chất
còn gây lên ăn mòn vật liệu chế tạo nồi hơi và các chi tiết kim loại khác trong hệ thống tiêu dùng hơi.
Hầu hết các nồi hơi thông số thấp, sử dụng trên tàu thủy, sử dụng nước công nghiệp (nước sinh hoạt), nước sinh hoạt đã được làm mềm hoặc nước chưng cất. Hầu hết các loại nước sử dụng đều chứa các thành phần gây ra độ cứng (hàm lượng Ca, Mg) hoặc silica. Các chất này gây ra đóng cáu cặn trên các bề mặt trao đổi nhiệt. Lượng ôxy hòa tan thì gây ăn mòn kim loại trong nồi hơi, trong khi khí CO2 hòa tan thì gây ăn mòn kim loại trên đường nước ngưng. Trong nước nồi hơi thường có lẫn những tạp chất sau:
Các tạp chất vô cơ không hoà tan như bùn, đất sét, cát, rỉ sắt; các tạp chất hữu cơ như xác động vật, thực vật, các loại dầu, chất béo. Các tạp chất này có thể kết tủa hoặc không kết tủa, chúng có thể gây ra hiện tượng bùng sôi, một số loại dầu và chất béo có thể gây ăn mòn kim loại.
Các khí hoà tan gồm có ôxy, nitơ, ôxít cácbon, trong đó ôxy và ôxít cácbon gây ra ăn mòn kim loại.
Các tạp chất dễ hoà tan thường là các muối, các hydrôxit.
Các muối calcium bicarbonate (Ca(HCO3)2), magnesium bicarbonate (Mg(HCO3)2) tạo lên độ cứng tạm thời, chúng giải phóng khí CO2 khi bị đun nóng và tạo thành các kết tủa mềm có thể xả ra ngoài.
Muối calcium chloride (CaCl2) gây đóng cáu nhưng thường tác dụng với MgSO4 sinh ra MgCl2 gây ăn mòn kim loại.
Calcium nitrate (CaNO3) gây ăn mòn khi xuất hiện với hàm lượng lớn.
Magnesium chloride (MgCl2) gây đóng cáu cặn và ăn mòn kim loại mạnh.
Magnesium sulphate (MgSO4) ăn mòn kim loại mạnh khi tác dụng với các muối chloride để tạo thành MgCl2.
Magnesium nitrate MgNO3 gây đóng cáu cặn và ăn mòn.
Sodium chloride (NaCl) gây bùng sôi khi suất hiện với mật độ lớn.
Các tạp chất khó hoà tan bao gồm:
Calcium carbonate (CaCO3) sinh ra cáu cặn mềm và bùn. Calcium sulphate (CaSO4) sinh ra cáu cặn cứng ảnh hưởng tới
sự trao nhiệt.
Magnesium carbonate (MgCO3) sinh ra cáu cặn và có thể gây bùng sôi.
Silicic acid tác dụng với calcium, sodium, magnesium tạo thành cáu cặn ảnh hưởng tới sự trao nhiệt.
Các muối nhôm, sắt và các hydroxit sắt sinh ra bùn và gây bùng sôi, giảm chất lượng nước nồi.