本实用新型涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种全预混气水冷壁燃烧装置，包括：预混器，所述预混器将经高压风机压缩后的空气与燃气混合形成高压待燃混合气，并由混合器进口进入燃烧单元；燃烧单元，所述燃烧单元设置有安全扑火网和水冷燃烧头，安全扑火网安装于混合器进口处，所述水冷燃烧头设置于安全扑火网一侧，混合气进入燃烧单元后在水冷燃烧头表面被点燃，进行燃烧；水冷单元，所述水冷单元设置有两级水冷壁单元，设置于安全扑火网与水冷燃烧头之间，对燃烧区燃烧过程产生的热进行冷却。采用本方案的全预混气水冷壁燃烧装置，有效解决了现有技术中燃烧器价格较高，且无法实现全预混燃烧，其氮的排放量无法达到新标准的要求，燃烧不稳定的问题。