一种炉膛及燃烧器冷却型表面冷焰预混燃气锅炉，包括炉膛，位于炉膛的入口处安装有水冷燃烧器，炉膛的出口连接回燃室，所述炉膛内沿周向均匀布置有U型水冷构件，所述U型水冷构件的入口沿周向均匀连接于环形管道，U型水冷构件出水口与水冷燃烧器出水口均连接于锅炉水箱。本发明采用水冷燃烧器，可以实现气体燃烧均匀，不产生局部高温区的同时降低火焰根部燃烧温度，减少火焰根部热力型NOx的生成；同时采用炉膛冷却系统，通过布置U型管道冷却结构，保证炉内均匀低温氛围的同时实现锅炉结构紧凑与制造经济性，进一步显著降低气体燃料燃烧时NOx的生成。