本发明涉及锅炉烟气成分检测技术，具体为一种烟气三氧化硫采样设备及方法。本发明设备包括设在烟道内的加热烟枪，以及依次连接设在低温箱内的微通道气液反应器、气液分离器和干燥瓶；微通道气液反应器包括螺旋反应部分，螺旋反应部分的输入端并列设置气体入口和液体入口，输出端设置混合出口；加热烟枪输入端插入烟道内，输出端进入低温箱后与微通道气液接触反应器气体入口相连；微通道气液反应器的混合出口与气液分离器入口相连；气液分离器的液体出口通过液体循环泵与微通道气液接触反应器液体入口相连，气液分离器的气体出口与干燥瓶入口相连；干燥瓶出口依次设流量计和抽气泵。本发明吸收效率较高，检测准确性强，能有效提高SO3的采集精度。