La chimica detta stechiometria insegna a calcolare le quantità dei diversi componenti necessarie per far avvenire le reazioni. I calcoli sono basati sui pesi atomici e sui pesi molecolari dei diversi elementi. Nel caso delle combustioni che interessano le centrali termoelettriche i pesi atomici utili sono riassunti nella tabella seguente. Per ottenere i pesi molecolari basta sommare i pesi atomici dei componenti della molecola.

La quantità in peso di ossigeno per un chilogrammo di combustibile si ottiene con l’espressione:

P_a = 100/23 * [ 8 * H + (8/3) * C - O ]        (1)

Nella quale: 23/100 è la percentuale media di ossigeno nell’aria; H, C e O sono le quantità in peso di idrogeno, carbonio e ossigeno presenti in 1 kg di combustibile.

Per formare una molecola di CO₂ occorrono 12 parti di C e 32 parti di O (vedi tabella peso molecolare). Per formare una molecola di H₂O occorrono 2 parti di H e 16 parti di O.

Se il combustibile contiene sia H che C, si formano contemporaneamente sia H₂O che CO₂ e quindi occorrono 16/2 = 2 parti di O per ogni parte di H e 32/12 = 8/3 parti di O per ogni parte di C. Se poi il combustibile contiene già ossigeno bisogna sottrarlo dalla quantità di aria da immettere. In definitiva si ottiene la (1).

In 1 kg di metano (p. m. 16) ci sono 4 * 1.000 / 16 = 250 g di H e 12 * 1.000 / 16 = 750 g di C per cui la quantità di aria sarà:

P_{a metano} = 100/23 * [ 8 * 250 + (8/3) * 750 - 0 ] = 17,4 kg

Poiché però l’ossigeno serve anche per produrre altri composti (non desiderati ….), se ne deve immettere una ben maggiore quantità (eccesso d’aria): dal 50 al 100 % in più, usando un coefficiente di maggiorazione compreso fra 1,5 e 2; la (1) quindi diventa

P_a = ( 1,5 ÷ 2 )100/23 * [ 8 * H + (8/3) * C - O ]        (2)

Per 1 kg di metano l’aria sarà 25 ÷ 35 kg.

La scelta del coefficiente di maggiorazione dipende dal tipo di combustibile (2 per il carbone in polvere, 1,5 per il metano) e dalla percentuale degli eventuali elementi estranei come S (anche se in effetti lo zolfo produce calore, contribuendo alla produzione di energia). Non bisogna dimenticare, inoltre, che l’azoto dovrebbe sottrarre solo calore essendo solitamente inerte, e invece, per effetto dell’alta temperatura, sottrae anche ossigeno formando una serie di ossidi.

Se l’"eccesso d’aria" è eccessivo l’impianto perde calore inutilmente, in quanto essa "passa" senza apportare alcun beneficio.