根据燃气燃烧过程的氮平衡，烟气中的氮只能有三个来源，即燃气带入、理论空气带入、过剩空气带入。
 

 

　　


式中 以上标符号“△”表示过剩量。
　　而干烟气中氮含量
 

 

 

　　将式中干烟气总量用烟气成分表示
 

 

 

　　则上述燃气不完全燃烧的干烟气的组成(体积％)可改写为：
 

 

 

　　各项乘以0．21，整理后得：
 

 

　　这就是不完全燃烧成分只考虑CO时的燃气燃烧方程式。
　　如果燃气完全燃烧，ψ(CO')=0，就得到完全燃烧方程式：
 

　　用燃烧方程，可判别燃烧过程的好坏，还可求未知组分，如，
 

 

 

　　适用于多种不完全燃烧组分的燃气燃烧方程式，可以按类似方法推导。
　　(二)燃料特性系数
　　上述燃烧方程式中的β，为无因次系数。严格地说，它除与燃料组成有关外，还与
　　发生不完全燃烧时的烟气成分有关。但对于完全燃烧情况，β公式第一项分母仅有V_(R02)；对于不完全燃烧，也因V_(CO)、V_(H2)及V_(CH4)一般很小，可忽略不计。因此，β的表达式也可统一为：
 

 

 

　　并且认为它只取决于燃料的组成。故称之为燃料特性系数。
　　燃气的β数值变化较大，有正有负，见表3—1—2。
 

　　(三)三原子气体含量ψ(RO'₂)和它的极大值ψ(R0'₂)_max。
　　由燃气完全燃烧方程式得：
 

 

 

　　当燃气完全燃烧时，烟气分析结果必然满足上述关系。
　　上式也表明，烟气中ψ(RO'₂)与过剩氧ψ(O'₂)含量有关，即与α有关。对于某种燃气，β值一定，燃烧烟气的ψ(RO'₂)含量随α增大而降低。在燃烧设备运行时，如检测发现三原于气体量ψ(BO'₂)过小，这就意味着供应的空气量过多或者漏风增加。
　　如果完全燃烧时烟气中无过剩氧量，即ψ(0'₂)=0，则此的相当α=1的完全燃烧情况，因而α(R0'₂)达到一个最大值，式(1—15)可写成
 

 

 

　　可以看出，ψ(RO'₂)一值只取决于燃料特定系数β。对于给定的燃气，β值一定，因而ψ(R0'₂)_max也一定。所以燃烧装置在实际运行中，烟气的ψ(R0'₂)值均小于ψ(RO'₂)_max。