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Cuando un quemador tiene aire insuficiente, quiere decir que la cantidad de aire mezclado con el combustible es menor a la cantidad de aire estequiométrica. Cuando esto para el oxígeno disponible en el aire, reacciona por completo con el carbono e hidrógeno del combustible. Por esto, no queda oxígeno disponible al final de la combustión para que reaccione con el nitrógeno del aire. Esta es la única ventaja de la insuficiencia de aire. Que la combustión no genera NOx, que se forman en los gases de combustión después del proceso.
Debido a que la combustión es incompleta, no se usa toda la energía química del combustible. Por esta misma razón, en los gases de escape se encontrarán, mucho monóxido de carbono, hollín y combustible sin reaccionar. Otra desventaja es que la operación del quemador industrial no es confiable, aumentando la probabilidad de que la flama se extinga.
Por la falta de oxígeno para la combustión completa, muchos átomos de carbono reaccionan sólo con un átomo de oxígeno, generando grandes cantidades de monóxido de carbono, que es altamente contaminante. Entre más se acerque la cantidad de aire al teórico, el monóxido de carbono disminuye, y el dióxido aumenta, alcanzando un máximo cuando el aire es igual al estequiométrico. Como se usa todo el oxígeno, no se puede encontrar en los gases de escape del proceso, moléculas del mismo.
Por estas razones los quemadores no deben quedar calibrados con insuficiencia de aire, y deben tener las condiciones óptimas de trabajo.