本发明提出基于深度学习及专家知识的锅炉炉内燃烧状态分析方法，属于锅炉故障检测技术领域。包括：S1.采集锅炉炉膛火焰历史数据；S2.基于专家知识定义分类规则及依据，对预处理的历史数据进行锅炉炉膛燃烧状态分类及标注形成火焰样本图像，并存入锅炉炉膛燃烧状态样本数据库；S3.建构炉膛燃烧状态预测模型；S4.若炉膛燃烧状态预测模型燃烧状态为非正常状态，分析给出炉炉膛燃烧状态分类判定原因，调整锅炉参数使锅炉状态变为正常状态。解决缺少一种直接反映炉膛燃烧状态的分析手段的问题。本发明给出炉炉膛燃烧状态分类判定原因及变量调整建议方法，使电厂运行人员能够对锅炉燃烧进行优化，及时发现锅炉安全隐患，提高锅炉燃烧效率。