Котельная установка — взаимосвязанные аппараты, которые за счет теплоты, получаемой при сжигании топлива, вырабатывают водяной пар или горячую воду.
В состав котельной установки входят котел и ряд аппаратов, обеспечивающих поступление топлива и удаление остаточных газов. Как становится ясно из названия, основным компонентом котельной установки является котел. Он служит для образования насыщенного или перегретого пара.
Котельные установки, снабжающие паром турбины тепловых электрических станций, называют энергетическими. Для снабжения паром производственных потребителей и отопления зданий в ряде случаев создают специальные производственные и отопительные котельные установки.
В качестве источников теплоты для котельных установок используются природные и искусственные топлива (каменный уголь, жидкие и газообразные продукты нефтехимической переработки, природный и доменный газы и др.), отходящие газы промышленных печей и других устройств, солнечная энергия, энергия деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т. д.
Технологическая схема котельной установки с барабанным паровым котлом, работающим на пылевидном угле, следующая: топливо с угольного склада после дробления подается конвейером в бункер сырого угля, из которого направляется в систему пылеприготовления, имеющую мельницу для размола угля. Пылевидное топливо с помощью специального вентилятора транспортируется по трубам в воздушном потоке к горелкам топки котла, находящегося в котельной. К горелкам подводится также вторичный воздух дутьевым вентилятором (обычно через воздухоподогреватель котла). Вода для питания котла подается в его барабан питательным насосом из бака питательной воды, имеющего устройство деаэрации. Перед подачей воды в барабан она подогревается в водяном экономайзере котла. Испарение воды происходит в трубной системе. Сухой насыщенный пар из барабана поступает в пароперегреватель, затем направляется к потребителю.
Топливно-воздушная смесь, подаваемая горелками в топочную камеру (топку) парового котла, сгорает, образуя высокотемпературный (1500 °С) факел, излучающий тепло на трубы, расположенные на внутренней поверхности стен топки. Это — испарительные поверхности нагрева, называемые экранами. Отдав часть теплоты экранам, топочные газы с температурой около 1000 °С проходят через верхнюю часть заднего экрана, трубы которого здесь расположены с большими промежутками (эта часть носит название фестона), и омывают пароперегреватель. Затем продукты сгорания движутся через водяной экономайзер, воздухоподогреватель и покидают котел с температурой, несколько превышающей 100 °С. Уходящие из котла газы очищаются от золы в золоулавливающем устройстве и дымососом выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. Уловленная из дымовых газов пылевидная зола и выпавший в нижнюю часть топки шлак удаляются, как правило, в потоке воды по каналам, а затем образующаяся пульпа откачивается специальными багреными насосами и удаляется по трубопроводам.
Мощные котельные установки занимают помещения объемом в сотни тысяч м3, сжигают до 600 т/ч топлива, вырабатывая до 4 тыс. т/ч пара.