Пароперегрева́тель — устройство, предназначенное для перегрева пара, то есть повышения его температуры выше точки насыщения. Использование перегретого пара позволяет значительно поднять КПД паровой установки. Перегретый пар широко применяется для питания турбин на тепловых электростанциях, с начала XX века использовался на всех типах паровозов. Также были разработаны проекты ядерных реакторов, где часть технологических каналов должны были использоваться для перегрева пара перед подачей в турбины (подробнее см. в статье РБМК), также перегретый пар позволяют получать газоохлаждаемые реакторы с графитовым замедлителем (см. AGR), и реакторы на быстрых нейтронах с ЖМТ-теплоносителем (см. БН-600, БН-800 и БН-1200).
Пароперегреватель представляет собой систему трубчатых каналов, проходящих через топку. Для того, чтобы уменьшить отложения накипи на стенках, пароперегреватели подключаются к системе после паросепараторов, отделяющих мелкие капли воды. Образование накипи приводит к увеличению теплового сопротивления стенок каналов, что, в свою очередь, приводит к перегреву и выгоранию элементов пароперегревателя.
При использовании низкосортных углей часто возникает проблема абразивного износа труб пароперегревателя продуктами горения. Для снижения износа применяют газотермическое напыление защитных покрытий.
В свою очередь, конвективные пароперегреватели различаются по соотношению потоков пара и нагревающего газа на:
Прямоточные пароперегреватели создают максимальные разности температур между паром и газом, но имеют низкий срок службы из-за пережигания (разрушения в результате длительного воздействия недопустимо высокой температуры) труб. У противоточных наиболее интенсивно охлаждаются витки в зоне высоких температур, однако у них тоже возможен пережог при накоплении накипи и снижения степени охлаждения трубы. Комбинированные пароперегреватели работают с противотоком в области низких температур газов и прямотоком в области высоких температур, достигая компромисса между свойствами двух предыдущих типов.
В целях повышения стабильности температуры пара на выходе пароперегревателя он может быть оборудован специальным регулятором, который работает на одном из следующих принципов: