Cazanele cu abur au fost o sursă de energie utilă de câteva secole. Cu o configurare simplă, un cazan cu abur combină apa și căldura pentru a crea abur sub presiune care este ușor de manipulat pentru încălzirea interioară, alimentarea motoarelor și multe altele. Există multe tipuri de cazane cu abur și fiecare are un scop unic. Cu toate acestea, aceste mașini puternice prezintă riscuri de siguranță, inclusiv incendii și explozii.
Configurația de bază pentru un cazan cu abur necesită doar câteva componente cheie. Rezervorul este cel mai important, deoarece acest recipient etanș din oțel sau fier forjat reține apa care va fi transformată în abur. Un element de încălzire, care de obicei este alimentat cu gaz, ulei sau cărbune, se află sub rezervor. Supapa de abur este o mică deschidere în partea de sus a rezervorului, de obicei montată pe o țeavă. Majoritatea cazanelor cu abur de înaltă presiune au și un coș de fum care ajută la eliminarea excesului de căldură din sistem.
Funcționarea unui cazan cu abur este la fel de simplă. Elementul de încălzire este adus la o temperatură ridicată. Apa din rezervor va începe în cele din urmă să fiarbă și să creeze abur. Pe măsură ce aburul se formează, acesta este menținut în partea goală a rezervorului cunoscută sub numele de dom, creând un mediu foarte presurizat. După ce presiunea atinge un anumit nivel, care depinde de dimensiunea cazanului, presiunea este eliberată prin ieșirea dintr-o supapă de abur, creând astfel energia necesară pentru a alimenta motoarele și sistemele de încălzire.
Acest mod de funcționare de bază se găsește în majoritatea cazanelor cu abur, dar există câteva modificări care au fost create în scopuri diferite. Un cazan supraîncălzit preia procesul standard și încălzește în continuare aburul, crescând temperatura și producția de energie și este folosit în mod obișnuit pentru a roti turbinele mari. Cazanele cu tuburi de apă înlocuiesc rezervorul mare cu o serie de tuburi umplute cu apă care pot ajunge la fierbere mai repede și pot degaja mai mult abur.
Cazanul de abur oferă energie eficientă pentru o varietate de nevoi, dar reprezintă și un risc major pentru siguranță. Atunci când se combină temperaturi ridicate și situații cu presiune ridicată, pot apărea cu ușurință exploziile cazanelor și incendiile. Operatorii cazanelor monitorizează în mod tradițional temperatura rezervorului îndeaproape pentru a preveni catastrofa, iar cazanele moderne au sisteme computerizate pentru a opri elementele de încălzire. În plus, un tip de sistem de cazan închis cunoscut sub numele de Hartford Loop realimentează în mod constant alimentarea cu apă a rezervorului pentru a preveni pericolele explozive ale unui rezervor gol.