锅炉过热系统是蒸汽动力装置中提升蒸汽温度、降低湿度并提高热效率的关键部分。它通常布置在炉膛出口或对流烟道内，利用高温烟气将饱和蒸汽继续加热为过热蒸汽。一个完整的过热系统主要包括以下几类设备。
第一，过热器本体。过热器是过热系统的核心换热部件，按传热方式可分为对流过热器、辐射过热器和半辐射过热器。对流过热器一般布置在水平烟道或尾部竖井中，依靠烟气冲刷管束进行对流换热；辐射过热器多布置在炉膛上部或炉膛出口附近，主要吸收炉内火焰辐射热；半辐射过热器则兼具两者特点，常以屏式结构出现，既承受辐射热又接受烟气冲刷。过热器管材通常选用耐高温合金钢，如12Cr1MoVG、T91、TP347H等，以适应高温高压工况。
第二，减温器。减温器用于调节过热蒸汽温度，防止汽温过高影响设备安全或汽温过低降低循环效率。常见类型有面式减温器和喷水减温器。面式减温器利用给水或炉水在换热管内流动吸收蒸汽热量；喷水减温器则直接将高品质减温水喷入蒸汽流中，通过水的汽化吸热快速降低汽温。喷水减温器因调节灵敏、结构简单而应用更广，通常布置在过热器级间或出口集箱之前。
第三，集箱与连接管道。过热系统包含入口集箱、中间集箱和出口集箱，用于汇集和分配蒸汽。集箱一般由大口径厚壁钢管制成，起到缓冲、均流和支撑管排的作用。连接管道则包括饱和蒸汽引入管、级间连接管和过热蒸汽引出管，其材质和壁厚需满足高温强度与抗蠕变要求。
第四，安全附件与辅助装置。过热系统还配备安全阀、排汽阀、疏水阀、温度计套管和压力测点等。安全阀用于超压保护，排汽阀在启动或事故时快速泄放蒸汽，疏水阀用于排除管道内凝结水，防止水击和管壁腐蚀。
第五，支吊装置。由于过热器工作温度高，热膨胀量大，必须设置合理的支吊架和导向装置，保证管排自由膨胀且不产生过大应力。弹簧吊架、恒力吊架和滑动支架是常见形式。
在实际锅炉中，过热系统往往采用多级布置，例如低温过热器、屏式过热器、高温过热器串联运行，并在级间设置减温器。这种分级设计既能提高蒸汽温度，又能灵活控制各级壁温，避免局部超温爆管。过热系统的运行可靠性直接影响锅炉出力和汽轮机安全，因此其设计、选材与维护均需严格遵循相关技术标准。