本实用新型涉及锅炉取样技术领域，具体涉及一种取样冷却循环水系统。取样冷却循环水系统包括：取样冷却器，具有取样介质进口、取样介质出口、冷却液进口、冷却液出口、取样介质腔和冷却液腔，取样介质腔与取样介质进口、取样介质出口连通，冷却液腔与冷却液进口、冷却液出口连通；冷水机组，与取样冷却器连接并形成冷却液循环回路，冷水机组用于对冷却液进行冷却，其中，冷却液为除盐水。本实用新型的除盐水与取样介质在取样冷却器进行换热，换热后，取样介质被冷却，除盐水的温度升高，通过冷水机组对除盐水进行冷却，冷却后的除盐水继续与取样冷却器换热，冷却液为除盐水，有效地解决了传热管易结垢严重、裂纹破损等问题。