锅炉运行过程中普遍存在结垢现象,不仅耗能严重,而且严重危害锅炉的安全运行,全球每年用于清除垢和结垢引起的热能损失耗资达百亿美元。在节能与环保成为世界两大主题的今天,开发绿色防垢除垢技术具有广阔的市场应用前景。新兴的超声波除垢技术具有环保、运行成本低、可靠性高、可在线连续工作、易于实现自动化等优点,成为突破锅炉结垢问题的一项高效技术。本论文首先对水垢形成的机理和超声波防除垢的作用机理进行了分析研究。在此研究基础上,针对锅炉超声波除垢对电源的具体要求,重点研究了电源主电路方案,给出了参数计算和选择的方法,并对超声波电源的整流滤波电路、MOSFET功率放大电路、STC11F02单片机驱动电路、匹配电路和保护电路等各组成电路进行实际制作,实现了电源功率与频率稳定输出,解决了电源与超声波换能器不匹配、噪音大等问题。最后通过自制超声波电源设备进行防除垢实验,研究了影响超声波除垢效果的主要因子:超声波的频率、声强、作用时间,溶液温度、流速、Ca²⁺浓度、pH值。通过对这些影响因子进行试验研究和分析,总结出了各因子对超声波除垢效果的影响和它们之间的相互作用对超声波除垢率的影响,提出了超声波除垢的可行性方案,最后进行了超声波用于锅炉防除垢的节能环保效益分析。研究发现:（1）超声波对锅炉表面的损伤很小,是一种值得信赖和推广的防垢除垢技术;（2）超声波处理最佳频率范围在25³5kHz之间,本实验系统下在30kHz左右防垢率达到最高;（3）增加超声波功率,提高声强,有利于除垢效果;（4）溶液温度、流速升高可提高除垢率;（5）防垢率随着Ca²⁺浓度增大而增大,超声波空化作用和机械作用使溶液中Ca²⁺在水中不易形成大颗粒而沉积成垢;（6）pH在9左右除垢率达到最大值。本文的研究为功率超声波防垢技术更好地发挥作用提供了一定的理论依据与技术支持。超声波防除垢技术解决了换热设备的结垢难题,并且具有一定的节能减排效果,可以进一步推广应用。