Парово́й коте́л — закрытое устройство для получения пара с давлением выше атмосферного. Паровой котел имеет топку органического топлива, получаемый пар используется вне самого устройства. Рабочим телом большинства паровых котлов является вода. К паровым котлам относятся также парогенераторы (электрокотлы), обогреваемые электрической энергией. Упоминания о паровом котле, как устройстве для получения пара, встречаются в работах итальянца Дж. делла Порта (1601), француза С. де Ко (1615), англичанина Э.С. Вустера (1663). Промышленное применение паровых котлов началось на рубеже 17 и 18 веков в связи с развитием горнозаводской и угледобывающей промышленности в эпоху промышленного переворота. Ранние конструкции паровых котлов по форме напоминали шар или котлы для варки пищи; сначала их изготовляли из меди, а затем из чугуна. Одним из первых промышленных паровых котлов считают котел Д. Папена, предложенный им в 1680 году.
Принципиальные конструкции паровых котлов сложились в процессе изменения конструктивных форм выпускавшегося до второй половины 19 века простейшего цилиндрического парового котла; поверхность нагрева такого котла не превышала 25 кв.м, давление пара 1 Мн/кв.м (10 кгс/кв.см), а кпд 30%. Развитие паровых котлов шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные паровые котлы) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные паровые котлы). Первые газотрубные паровые котлы представляли собой цилиндрические сосуды, в которые первоначально вставляли 1, 2, 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по которым проходил газ.
Увеличение поверхности нагрева газотрубных паровых котлов происходило в габаритах первоначального цилиндрического котла или даже в меньших габаритах. Следствием этого явилось повышение паропроизводительности котла при увеличении его массы, а также улучшение передачи тепла от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению температуры газов на выходе из котла, то есть к повышению кпд. Газотрубные паровые котлы отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высоким кпд (60%), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч, а конструкционные особенности ограничивали давление пара в котле до 1, 5-1, 8 Мн/кв.м. Поэтому газотрубные паровые котлы сохранялись только на транспортных установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они были вытеснены водотрубными котлами.
Создание водотрубных паровых котлов шло путем увеличения числа его цилиндров, сначала до 3-9 относительно больших диаметров (батарейные котлы), а затем до десятков и сотен цилиндров небольших диаметров, превратившихся в кипятильные, а в дальнейшем и в экранные трубы. Увеличение поверхности нагрева водотрубных паровых котлов сопровождалось увеличением их габаритов, и в первую очередь высоты. Вместе с тем во много раз возрастала паропроизводительность, уменьшался удельный расход металла, повышались параметры пара и кпд.
Со второй половины 19 века выпускались камерные и секционные горизонтально-водотрубные паровые котлы с естественной циркуляцией, у которых кипятильные трубы были расположены с наклоном в 10-12° к горизонту. Камерный паровой котел состоял из одного или нескольких барабанов, подсоединенных к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Его поверхность нагрева составляла 350 кв.м, паропроизводительность 10 т/ч при давлении 1, 5 Мн/кв.м. Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из которых собирался котел, поверхность нагрева достигла 1400 кв.м.
В 1893 году В.Г. Шухов создал водотрубный паровой котел, который состоял из продольного барабана и трубчатых батарей, представляющих собой два пучка труб, ввальцованных в плоские стенки коротких цилиндрических камер. В зависимости от числа батарей (от 1 до 5) поверхность нагрева котла могла изменяться от 62 до 310 кв.м, а паропроизводительность от 1 до 7 т/ч при давлении пара до 1, 3 Мн/кв.м. Конструкцией котла Шухова была разрешена задача унификации отдельных элементов и их размеров.
В начале 20 века появились вертикально-водотрубные котлы, которые имели большой потенциал развития. Если в 1913 году паропроизводительность таких котлов не превышала 15 т/ч, а давление пара 1, 8 Мн/кв.м, то в середине 1970-х годов их паропроизводительность достигла 4400 т/ч при давлении 24 Мн/кв.м. Изначально вертикально-водотрубные паровые котлы состояли из одного верхнего и одного нижнего барабанов, соединенных пучком прямых труб. В 1920-х годах они были вытеснены более надежными трехбарабанными котлами с изогнутыми трубами. Поверхность нагрева таких котлов составляла от 650 до 2500 кв.м, паропроизводительность от 50 до 180 т/ч.
В 1930-х годах получили распространение пылеугольные топки, которые сильно повлияли на развитие конструкций паровых котлов, значительно повысив их паропроизводительность. Они позволили эффективно использовать низкосортные местные угли. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, которые представляют собой испарительные трубы, расположенные на стенах топочной камеры. Первоначально экраны закрывали только часть стен и предназначались для защиты обмуровки от непосредственного воздействия пламени, которое приводило к шлакованию топки и разрушению обмуровки. Постепенно экраны стали закрывать всё большую часть стен топок, во второй половине 20 века паровые котлы получили полностью экранированные топки. Экраны, воспринимающие тепло, излучаемое пламенем и горячими дымовыми газами (радиационные поверхности нагрева), работают более интенсивно, чем кипятильные трубы, находящиеся в зоне более низких температур (конвективные поверхности нагрева). Поверхность нагрева экранированных котлов значительно меньше, чем у неэкранированных такой же паропроизводительности; в котлах со сплошным экранированием топочной камеры, называемых радиационными котлами, кипятильный пучок почти отсутствует. В 1930-х годах в СССР Л.К. Рамзиным были сконструированы водотрубные котлы с принудительной циркуляцией (прямоточный котел). С конца 20 века в технике термин «паровой котел» был вытеснен термином «котлоагрегат».