Недостатком многих находящихся в эксплуатации водогрейных и паровых котлов является малоэффективная теплоотдача в топке и обусловленные этим высокая температура уходящих газов (до 200 - 250°С) и низкий КПД (до 85 - 87 %).

    Одним из возможных и реальных путей повышения эффективности использования топлива в котлах, и соответственно повышения их КПД и уменьшения газовых выбросов в атмосферу (включая CO2, NOx, и др.), является интенсификация теплообмена и соответственно теплоотдачи в топочной камере.

    При сжигании природного газа в относительно небольших топочных объемах котлов с развитым экранированием стенок, с точки зрения интенсификации теплообмена и надежной стабилизации факела целесообразна установка промежуточных (вторичных) излучателей - твердых нагретых до высоких температур тел, являющихся как бы "тепловыми зеркалами", передающими излучение к поверхностям нагрева.

    Действие промежуточных излучателей основано на том, что они воспринимают тепло селективным излучением и конвекцией от продуктов сгорания и передают его полным спектром излучения к водоохлаждаемым поверхностям, расположенным в топке. Находясь в стационарном режиме при неизменной температуре, промежуточные излучатели весь падающий на них тепловой поток переизлучают на поверхности экрана в виде отраженного тепла и собственного излучения.

    Установка промежуточных излучателей в топочной камере котла обеспечивает интенсификацию лучистого теплообмена, за счет чего увеличивается теплоотдача в топке и соответственно повышается КПД котлов и уменьшается расход топлива. Кроме того, введение в зону факела промежуточных излучателей позволяет снизить максимальные температуры в ядре зоны горения, за счет чего уменьшаются образование и соответственно выбросы токсичных веществ, в первую очередь оксидов азота. В результате снижения как максимальных температур в зоне горения, так и температур на выходе из топки и за котлом, облегчаются условия работы, повышается надежность и увеличивается срок эксплуатации котла.

Использование промежуточных излучателей позволяет:
• увеличить теплоотдачу в топке котла на 10 - 30%;
• уменьшить расход топлива (природного газа) в котлах:
  производительностью до 1 Гкал - на 3 - 5 %,
  производительностью 1 - 6 Гкал - на 1 - 3 %,
  производительностью 6 - 30 Гкал - на 0,6 - 1 %;
• снизить образование оксидов азота на 20 - 30 %;
• снизить температуру уходящих газов на 60 - 90 0С;
• повысить надежность эксплуатации и увеличить срок службы котлов (на 10- 20 %, или на 3 - 5 лет) за счет снижения максимальных температур в зоне горения на 30 - 70 0С.

    Для изготовления излучателей используются огнеупорные материалы на основе оксидов или тугоплавких соединений, обеспечивающие возможность длительной эксплуатации в условиях высоких температур в окислительно-восстановительной среде при возможности реализации достаточно большого числа теплосмен.

    Разработаны технические решения по применению промежуточных излучателей в котлах НИИСТУ различных модификаций, а также в котлах ТВГ, ДКВР, КВ-ГМ и других производительностью до 30 Гкал/час (до 50 т/час пара).