本发明属于高炉冶金技术领域，公开了一种冷却壁进出水管保护结构和应用其的高炉。该冷却壁进出水管保护结构包括：固定在炉壳上的用于密封穿过至少一根冷却壁进出水管的密封箱，和位于密封箱内的位移补偿组件，位移补偿组件包括套设固定在冷却壁进出水管上的第一固定法兰和套设在冷却壁进出水管上且固定在冷却壁进出水管与密封箱的内壁之间的第二固定法兰，以及套设在冷却壁进出水管上的位于第一固定法兰与第二固定法兰之间的位移补偿装置，其中，位移补偿装置构造为能够在冷却壁进出水管受热发生轴向拉伸时减小冷却壁进出水管的拉伸位移。本发明的冷却壁进出水管保护结构能够有效地保护冷却壁进出水管，从而确保了生产的安全性。