煙氣在線監測系統是為實現煙氣污染源污染物排放連續監測而專門設計的在線監測系統。火力發電廠是二氧化硫的主要排放源。

在鍋爐尾氣的煙氣脫硫（包含干法脫硫和濕法脫硫）系統中一般至少需要安裝兩套煙氣在線監測系統，分別對原煙氣和凈煙氣進行監測。原煙氣CEMS測得的SO2濃度及煙氣的參數可作為前饋信號，提供給石灰石漿液供給自動控制系統。凈煙氣CEMS安裝在凈煙氣和旁路煙氣混合后的煙道上。同時監控脫硫后煙氣和最終排放煙氣中污染物的濃度。若脫硫塔是處理多臺鍋爐煙氣或者脫硫系統不能關閉旁路時，凈煙氣和最終排放的煙氣需要分別安裝CEMS煙氣在線監測系統。根據原煙氣和凈煙氣的的實時數據反饋， 就能夠計算出脫硫效率。

對于火力發電廠脫硫系統的過程控制和環境監測，直測式CEMS更具優勢。

 直測式煙氣CEMS沒有采樣管路，所以時效性更強，能為脫硫塔調整投料量提供實時的數據參考；采用紫外差分光譜法的直測式CEMS在軟件計算中濾出了濕度產生的光譜慢變化，提高了考試度能力，這對于濕法脫硫來說是非常友好的。