SCR脫硝還原劑選用氨水時，氨水濃度為25%的氨的水溶液，其儲存和卸載系統與還原劑選擇為液氨時類似。罐車將氨水溶液運載到現場，并用卸載泵卸載到儲存罐。系統卸載泵應能夠卸空儲存罐的氨返回罐車或到另一儲存罐。罐車和系統通過軟管連接。
在氨儲存罐設孔與氨稀釋罐連接，以使排放氣體時降低氨氣的濃度，減小氨氣的氣味。噴射有兩種方式，一種是直接噴射系統，采用雙流體噴嘴，用壓縮空氣使其霧化形成液滴。需要備用空氣壓縮機用于霧化空氣。通常安裝一根導管輸送空氣吹掃噴嘴表面，防止噴嘴積灰。另一種氨水噴射方式是使用蒸發器蒸發氨水中的水和氨。蒸發設備下游段的噴射方式與無水氨使用的方法相似。
氨水系統的主要設備有氨水儲罐、卸載泵和管道、氨蒸發系統及氨/空氣稀釋系統。
（1）氨水儲罐
氨水儲罐一般由厚度不小于 6mm，設計壓力不小于 1.2×10Pa 的不銹鋼制成。根據工程設計要求配備1個或幾個儲存罐。罐的底部一般不應低于地面上 150mm，從罐的頂部注人氨罐的頂部注人氨。
（2）卸載泵和管道
一般配備兩個卸氨泵，應用于罐車卸載。通過柔軟管連接卸載管和罐車，并在尾部設置關閉開關。卸載管道應設計帶有所需的閥門和管道系統，以便有能力通過每個泵充滿兩個氨儲存罐，或排空兩個罐的氨返回到罐車內。
（3）氨蒸發系統
氨水溶液通過位于氨儲存區的計量給料泵輸送到蒸發器。給料泵小流量的設計參照指定的運行條件達到脫硝系統較大期望容量。所有與氨水溶液接觸的部件及與氣態氨連接的部件， 都可以使用奧氏體不銹鋼 AISI 304L 來制作。熱交換器中由高溫水蒸氣加熱氨水。
（4）氨/空氣稀釋系統
一般每個反應器配備有一個空氣加熱/稀釋系統，用來加熱空氣并與氣態氨混合輸送到反應器。由于氨水中水分的存在，空氣及混合氣體溫度須高于水冷凝溫度。
對氨水系統，由于其工藝需將大量水分蒸發掉，因此運行能耗較高，同時由于其單位質量氨氣所需原料量在三種還原劑中是較大的，所以儲存和運輸成本較高。其穩定性介于液氨系統和尿素系統之間。目前國內僅在個別燃氣機組煙氣脫硝中采用了氨水系統，在火電廠大型機組中還沒有應用業績。
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