在炉子运行中正确控制燃料量与空气量的配比，是合理组织燃烧过程的重要内容。在保证燃料完全燃烧的条件下，使助燃空气量超过燃烧所需理论空气量最少，亦即空气系数大于1的数值部分越小，则燃烧温度越高，而炉子加热速度则越快，燃料消耗量亦越低。
 图1-2为空气系数与燃料燃烧温度的关系。例如，当供给的空气量增加为理论值的1.3倍，亦即空气系数增加到1.3时，燃烧温度则由2140℃降低至更低至1680℃；相反，空气系数降低至0.7时，燃烧温度则更低至1600℃。燃烧温度大幅度降低，必然使炉内辐射热交换状况变坏，最终导致燃料消耗量的增加。
空气系数增大，燃烧生成气（烟气）中含O₂量增多（图1-3）。随着烟气中含O₂量不断增多，亦即空气系数不断增大时，则烟气量亦相应增多（图1-4），导致离炉烟气带走的物理热损失增加；如果空气系数过小，例如小于1，则造成燃料的不完全燃烧现象，使烟气中的CO含量增多，炉子的化学热损失增加。图1-5为空气系数与离炉烟气带走热损失的关系。
空气系数对燃料节约率η的关系表示如式（1-13）
单位烟气必能（K/Nm³）        P21



 图1-6 为空气系数与燃料油消耗量之间的关系。假定烧油时最合适的空气系数为1.2，此时燃料消耗量为100%,烟气中含O₂量为4%；如空气系数增大为1.6，则烟气中含O₂量为8%，对排烟温度为1200℃的加热炉来说，其燃料消耗量将提高到180%；对排烟温度为800℃的热处理炉来说，其燃料消耗量提高到124%。
 图1-7 同样示出：在相同的排烟温度下，空气系数大，则燃料消耗量增加。但预热空气后，随着空气系数的增大，亦即烟气中含O₂量增多，则燃料节约率增加，而且空气预热温度越高，其节约率越大。
图1-24 为烧油时单耗降低空气系数对燃料节约率的影响。
过剩空气造成的另一热损失往往被忽视。在以燃料为热源的炉子中是通过燃烧气体的辐射和对流将热量传给炉壁和工件的，而气体的辐射基本上来自燃烧生成气即烟气中的CO₂和H₂O。有些燃料含有少量S，生成的SO2也会产生少量辐射热，但通常被忽略。假定燃料以最合适的空气系数1.11（空气量过剩11%）进行燃烧时，燃烧生成气的体积为128，当空气系数增大为1.25（空气过剩25%）时，燃烧生成气体积则增大为143，即体积增大143/128倍，气体中CO₂与H₂O浓度则成反比降为128/143倍，
亦即气体辐射黑度因而下降，从而最终使传热系数降低。