本发明涉及一种电站锅炉飞灰在线取样监测系统，包括飞灰取样及运送装置、飞灰样品含碳量分析装置、试样收集及排放装置，所述的飞灰取样及运送装置的上游连接尾部烟道下方的灰斗，下游连接所述的飞灰样品含碳量分析装置，所述的飞灰样品含碳量分析装置的下游连接所述的试样收集及排放装置，所述的试样收集及排放装置下游连接飞灰输送管道。与现有技术相比，本发明避免了运行过程中出现的系统堵塞问题，增强了飞灰取样系统采集样品的代表性；结合非取样式飞灰检测系统，消除了取样式测量结果的滞后性，实现了飞灰含碳量的在线测量，使测量结果具有实时性和连续性，增强了测量结果对电站锅炉运行的实时指导作用。