Günümüzde enerji verimliliği ve maliyetlerin düşürülmesi, her sektörde öncelikli hedef haline gelmiş durumdadır. Isıl işlem endüstrisinde de, özellikle artan enerji maliyetleri nedeni ile daha verimli çalışabilmek için çözüm arayışları bulunmaktadır.

Çevre dostu ve verimli ekipman kullanımı, artan maliyetlerin karşılanmasında kilit bir rol üstlenmektedir. Daha verimli bir çalışma sağlanarak üretim artarken kaynak maliyetleri düşürülebilir.

Günümüzde, fırınlarda kullanılan doğalgazlı yakma sistemlerinin, en çevre dostu ve verimli hava/gaz oranda ayarlanması otomasyon sistemleri ile mümkündür.

Yanma, oksijen içeren yakıtlarda bulunan hidrojen ve karbon atomlarının ekzotermik kimyasal reaksiyonudur. Bu reaksiyonda karbon, karbon dioksit (CO2) oluşturmak için oksitlenir veya yetersiz oksijen varsa, karbon monoksit (CO) oluşturur. Hidrojen de su buharı (H2O) üretmek için oksitlenir. 600 ila 1100 derece sıcaklıklarda çalışan gaz ısıtmalı endüstriyel fırın uygulamalarında, doğalgaz (CH4) ve havanın karıştırılması yanma verimliliğini etkiler.

Karışım içerisinde fazla miktarda oksijen varsa, reaksiyona girmeyen O2 açıkta kalacaktır. Sistemde kalan O2 ısınmayı verimsiz hale getirir ve daha fazla gaz/zaman harcanarak ısıtma prosesleri sağlanmaya çalışılır. Ek olarak, fazla hava ayrıca Azot Oksit (NO) ve Azot Dioksit NO2 gibi Nox olarak adlandırılan zehirli gazların oluşmasına da neden olur.

Karışım içerisinde az oksijen bulunursa, kısmen yanmış yakıt, yanma veriminin düşmesine ve dumanlaşmaya neden olarak hidrokarbon emisyonlarını da arttıracaktır.

Mükemmel yanma için hava/gazı oranı, baca gazında bulunan O2 miktarı analiz edilerek belirlenebilir. Bu bilgi ile yanma için gerekli karışım, en temiz ve en verimli oranı sağlayacak şekilde değiştirilebilir.

Egzozda bulunan O2 miktarındaki %3 lük bir değişim sıcaklık rampasındaki 1C/dk etkisi ile ısınma süresini ciddi olarak etkileyebilmektedir. Örneğin 5 saatlik bir yük için ısınma süresinde 20dk lık bir tasarruf sağlanabilir. Bu da ayda 26 gün ve 24 saat çalışan bir fırında 9 şarj/ay daha fazla iş yapılabilmesini sağlayacaktır. Bu değerler işin süresine, yük miktarına, başlangıç ve bitiş zamanlarına bağlı olarak değişebilir.

Özetle hava/yakıt oranının doğru kontrolünün, ısı üretiminde % 10 ile % 25 arasında tasarruf sağlayacağı tahmin edilmektedir.