大型除氧器内装有喷嘴,喷嘴在压力下将进水扩散成细小的雾状水滴,由于雾状水滴有很大的热交换表面积,水滴与蒸汽进行强烈的热交换,使雾状水滴迅速被加热,达到饱和温度,为氧气的析出创造了有利的条件,而使除氧效果良好。除氧器定做再经过填料深度除氧后,水中含氧量就能满足给水的水质标准。由于水在除氧器内热交换强烈,雾状水滴很快被加热,水在除氧器内停留时间变得很短,所以除氧器在同样出力和热负荷下,旋膜式除氧器除氧器的体积比淋水盘式除氧器要小的多。

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；北京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。

水箱除过氧的给水汇集到锅炉真空除氧器下部容器即水箱内,除氧水箱内装有科学设计的强力换热再沸腾装置,大型除氧器具有强力换热,迅速提升水温,更深度除氧,减小水箱振动,降低口音等优点,提高了设备的使用寿命,除氧器定做保证了设备运行的安全可靠性。

大型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，北京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。

北京除氧器的汽源设计决定于除氧器系统的运行方式。当除氧器以带基本负荷为主时，多采用定压运行方式，这时，供汽汽源管路上设有压力调节阀，除氧器定做要求汽源的压力略高于定压运行压力值，并设有更高的级别压力的汽源作为备用。这种方式节流损失大，效率较低；而以滑压运行为主的除氧器，其供汽管路上不设调节阀，除氧器的压力随机组负荷而改变。因不发生节流，其效率较高。

北京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,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。