本发明涉及碳排放浓度监测技术领域，公开了一种火电机组碳排放浓度在线监测系统及方法，包括：激光发射模块，用于向烟气通道内发射第一激光和第二激光，能量转换模块，用于对第一激光和第二激光进行能量转换，并得到第一光能量和第二光能量，数据采集模块，用于实时采集烟气通道中二氧化碳的数据信息，第一计算模块，用于计算二氧化碳的吸收系数，第二计算模块，用于计算二氧化碳的吸收光谱面积，浓度计算模块，用于计算二氧化碳的排放浓度，浓度报警模块，用于实时发出报警信号。本发明可以实现对火电机组碳排放浓度的实时监测，提高了碳排放浓度监测的准确性，本发明还可以通过实时发出报警信号，确保碳排放浓度处于安全范围。