本发明提供一种煤粉锅炉炉膛及其气体在线监测预警系统，所述系统包括：至少一个取样装置，所述至少一个取样装置中的任一个取样装置安装于煤粉锅炉炉膛的还原区上的一个监测点，至少一个监测点分布设置于煤粉锅炉炉膛的还原区；与所述至少一个取样装置连接的稀释模块；分别与所述至少一个取样装置以及所述稀释模块连接的监测模块；其中，所述取样装置将采集的样气输送到所述监测模块。本发明可以延长滤芯使用寿命，减少日常维护，也可以实现大型火电机组高效节能、低碳环保和工业安全。