一阶段为初期除氧阶段。此时，由于水中的气体较多，不平衡压差较大，气体以小气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力逸出。此阶段可以除去水中80％——90％的气体。衡水大型热力除氧器定做二阶段为深度除氧阶段。此时，由于水中还残留着少量的气体，相应的不平衡压差很小，气体已没有足够的动力克服水的粘滞力和表面张力逸出，只靠单个分子的扩散作用慢慢离析出来。大型热力除氧器这时可用加大汽水接触表面积，使水形成水膜，减小其表面张力，从而使气体容易扩散出来。也可以用蒸汽在水中的鼓泡作用，使气体分子附着在汽泡上从水中逸出。

除氧器是利用热力除氧原理进行工作的混合式加热器，大型热力除氧器既能解析除去给水中的溶解气体；又能储存一定量给水，缓解凝结水与给水的流量不平衡；衡水热力除氧器还能利用回热抽汽加热给水，提高机组热效率。在热力系统设计时，也用除氧器回收高品质的疏水和门杆漏汽。

大型热力除氧器是随机组减负荷滑压运行，当机组负荷降至20％左右，除氧器汽源切为备汽供，关闭五级抽汽供除氧器截门，维持除氧器定压运行；若主机停运后给水泵暂不停用，衡水热力除氧器应维持定压运行。如主机停运后，锅炉不再需要给水时，除氧器可停用，停时先停备汽，后停除氧器供水。当机组紧急停机时，应立即关闭除氧器进汽、进水阀门，停用除氧器。除氧器较长时间的停运时，应作充氮保护或采用其它保护措施，防止氧腐蚀。

衡水热力除氧器运行中如果操作不当,会发生排汽带水现象。淋水盘和除氧器发生排水带汽的主要原因是由于进水大,在淋水盘和赔水槽中引起激溅,使得排汽带水,此外当除氧塔内气流速度太快,排汽量增大至某一数值时 ,也会出现排汽带水;具有喷雾层的除氧器,热力除氧器定做根据实验资料,产生排汽带水的根本原因是喷雾层加热不充分,不能将水加热到除氧器压力下的饱和温度的缘故。