Котлоагрега́т (котельный агрегат), конструктивно объединённый комплекс устройств для получения пара под давлением или горячей воды за счёт сжигания топлива. Котлоагрегаты применяются на тепловых электростанциях для снабжения паром паровых турбин, в промышленных и отопительных котельных для выработки пара и горячей воды на технологические и отопительные нужды, в судовых котельных установках. Совокупность оборудования, необходимого для работы котлоагрегата, называется котельной установкой. (О работе котельной установки см. в статье Паровой котёл.) Поступающая в котлоагрегат питательная вода проходит через систему водоподготовки, где удаляется основная масса примесей, которые снижают экономичность работы котлоагрегата из-за образования коррозии и накипи. В результате получается очень чистая вода (концентрация оставшихся примесей несколько мкг на 1 кг воды).

К основным элементам котлоагрегата относятся: топочная камера (топка), поверхности нагрева (пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель). В топочной камере происходит сжигание топлива (максимальная температура газов 1600–1800 °C) и частичное охлаждение дымовых газов за счёт лучистого теплообмена между нагретыми газами и покрывающими стены топочной камеры трубами (топочными экранами), по которым циркулирует рабочая среда (вода, пар, пароводяная смесь). Вода с помощью тепла уходящих из топочной камеры дымовых газов нагревается в экономайзере. Пароводяная смесь разделяется на воду (поступает к потребителям или в контуры циркуляции для дальнейшего испарения) и пар, который нагревается в пароперегревателе до требуемой температуры. Проходя через экономайзер, пароперегреватель, воздухоподогреватель, дымовые газы охлаждаются до температуры 110–170 °C. В состав котлоагрегата входят также: система подготовки топлива (пылеприготовление, мазутное и газовое хозяйство), вентилятор для подачи воздуха, дымосос для удаления дымовых газов, устройства удаления шлака из котлоагрегата и золоулавливания в тракте дымовых газов, дымовая труба для выброса в атмосферу продуктов сгорания топлива. В атмосферу выбрасываются оставшиеся после золоулавливания частицы золы и вредные примеси (оксиды серы, углерода, азота и др.). Дальнейшее понижение температуры дымовых газов приводит к интенсивной сернокислотной коррозии труб. Снижение потерь теплоты в окружающую среду обеспечивается обмуровкой котла. Производится изоляция труб, коллекторов и других элементов с высокой температурой рабочей среды. Металлический каркас придаёт жёсткость системе котлоагрегата. По давлению получаемого пара различаются котлоагрегаты низкого (0,8–1,6 МПа), среднего (2,4–4 МПа), высокого (10–14 МПа), сверхвысокого (до 20 МПа) и сверхкритического (25–35 МПа) давления. По характеру организации движения рабочего тела в испарительных поверхностях котлоагрегата бывают с естественной циркуляцией, с принудительной циркуляцией, прямоточные. КПД котлоагрегата составляет 88–95 %. Котлоагрегат обеспечивается системами автоматического регулирования всех агрегатов, тепловой и другими видами защиты оборудования.