在石化燃料燃烧的工业锅炉和加热炉中，燃料燃烧状态监测与燃烧效率、污染物排放有着密切关系。本课题组主要采用图像法、静电传感器以及声学传感器技术，追踪单颗粒的燃烧状态，检测燃料燃烧火焰的频率、位置、形状、亮度、温度分布等信息，重构三维火焰图像，研究火焰自由基图像特征，预测NOx、SOx等污染物排放等。其中，新型火焰成像与检测技术样机，已在英国、法国、中国和沙特等多个国家的燃煤工业试验炉以及电站上成功运行。其火焰成像与检测技术拥有2个英国专利和多个中国专利。并获英国工程技术协会(IET) 2006年度工程技术创新奖，和英国测控协会2011年度亚历克·霍夫-格拉斯比奖。