Кафедра образована в 1961 году в результате разделения кафедры теплотехники и получила первоначальное название — кафедра котельных установок и промтеплотехники (КУ и ПТ). Впоследствии она была переименована в кафедру промышленной теплоэнергетики (ПТЭ). Первым заведующим кафедрой стал профессор, доктор технических наук Павел Алексеевич Жучков. Под его руководством на кафедре сформировались несколько научных школ и направлений. П.А. Жучков возглавлял несколько научных направлений работы кафедры. При его участии получила своё развитие научная школа теории тепломассообмена различных способов сушки волокнистых материалов. Учениками и продолжателями этого направления являются д.т.н., профессор А.П. Бельский, д.т.н., профессор Л.М. Бойков, к.т.н., профессор В.А. Ганичев, к.т.н., доцент В.Ю. Лакомкин, к.т.н., доцент И.И. Войцеховский, к.т.н. О.Н. Тимофеев.
Направление регенерации и сжигания чёрных щелоков развивалось при активном участии к.т.н., доцента О.Д. Евсеева под руководством П.А. Жучкова. В настоящее время этими научными проблемами с успехом занимается к.т.н., доцент С.Н. Смородин.
За время своего, более чем двадцатилетнего руководства кафедрой профессором П.А. Жучковым было подготовлено 3 доктора и 15 кандидатов технических наук, выпущено в свет несколько монографий и учебных пособий, опубликовано десятки научных статей и докладов. За более чем сорокалетнею историю на кафедре промышленной теплоэнергетики трудились свыше 40 преподавателей высшей квалификации. У истоков создания кафедры были великолепные лекторы, профессионалы своего дела, доценты В.Н. Белоусов, П.Н. Кубанский.

    После ухода на пенсию П.А. Жучкова в 1980-е и 90-е годы кафедру возглавлял великолепный организатор и администратор к.т.н., профессор В.Л. Мовсесян. Во время его руководства на кафедре ПТЭ наряду с традиционными научными направлениями сформировалось ещё несколько новых.
С именем крупного учёного-теоретика, доктора технических наук, профессора Роя Сергеевича Тюльпанова, проработавшего на кафедре более 25 лет, связано образование научного направления в области теории горения газообразных топлив, внедрил топочное устройство для сжигания дурнопахнущих газов на предприятиях ЦБП; разработал мероприятия по снижению оксидов азота в уходящих газах при сжигании различных топлив. В настоящее время этими вопросами занимается к.т.н., доцент В.Н. Белоусов — внук одного из первых преподавателей кафедры. Под руководством профессора Р.С. Тюльпанова было разработано и внедрено в производство на «Котласском ЦБК» устройство для сжигания вредных веществ, образующихся в регенерационном цикле целлюлозно-бумажного производства. Совместно с профессором А.Н. Ивановым на мусороперерабатывающем заводе Санкт-Петербурга сконструирована и внедрена облегчённая топка для дожига вредных веществ.
В 1980-е — 90-е годы на кафедре работал известный учёный, отличный педагог и методист профессор, доктор технических наук Георгий Павлович Алаев. Сферой его научных интересов были теоретические и прикладные исследования проблем сжигания твёрдых видов топлив. Его активная работа с аспирантами позволила за короткое время подготовить несколько высококвали-фицированных специалистов в этой области. Его ученики в настоящее время с успехом трудятся в различных университетах России и за рубежом. Совместно с профессором Г.П. Алаевым вопросами связанными с подготовкой и сжиганием твёрдых топлив занимался к.т.н., доцент Я.Н. Сколяров, который в настоящее время является советником по энергетике вице-губернатора Ленинградской области. Под руководством профессора Г.П. Алаева проводились работы на всех ТЭЦ крупных ЦБК (Архангельском, Котласском, Брастском, Кондопожском), а также на ряде крупных тепловых электростанций министерства энергетики Российской Федерации, таких как Гусиноозёрская ГРЭС, ГРЭС-8, Нерюнгринская и Партизанская ГРЭС.