大型旋膜除氧器采用先进的自动控制系统，能够做到汽水同步控制，当软水泵给除氧器补水时，蒸汽阀同步开启，蒸汽在除氧器中加热软水，并通过压力、温度监测反馈信号调节蒸汽补给量，使脱汽塔内压力维持在0.02-0.03MPa，脱氧水温度维持在103～105℃，实现较佳除氧，较低汽耗的理想工况。当软水泵停止补水时，蒸汽阀同步关闭，停止补汽，衡水旋膜除氧器避免了蒸汽的额外浪费。在热力除氧器的排气口也安装了调节阀来调节排气量，在保障氧气全部排出的同时使蒸汽的排出量控制在较小量。这样，除氧耗汽仅为锅炉蒸发总量的2%左右，比传统高位热力除氧器低5～10%。本自控系统由液位传感器、热电偶温度计、压力变送器、电控拒、蒸汽调节阀、蒸汽电动阀等组成。

大型旋膜除氧器在运行过程中，注意应监视水位，因水位过高，水侧过负荷，除氧效果差，除氧器级管道会引起严重振动，并能自动开启溢流阀放水至凝汽器，造成热损失。除氧器水箱水位过低，会引起给水泵运行不安全，所以除氧器运行中应维持在正常水位。除氧器水质不合格时，应适当开大除氧器排空气阀。旋膜除氧器定做经常巡视除氧器汽水管道的法兰盘、阀门等有无泄漏现象，如有泄漏应设法消除。

机组负荷在500MW以下时，大型旋膜除氧器为知足凝聚水系统压力的需要，凝泵固然投入变频，旋膜除氧器定做还需除氧器上水调门介入调节来控制除氧器水位除氧器上水调阀开始逐渐向下封闭，机组负荷300MW时关至30%，造成除氧器上水调门处的局部阻力增大，节流损失也增大，同时除氧器上水管道存在振动现象。

大型旋膜除氧器除氧方法分为化学除氧和热力除氧两种，常用以热力除氧为主，化学除氧为辅的方法进行除氧。除氧器是利用热力除氧原理进行工作的混合式加热器，衡水旋膜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。在热力系统设计时，也用除氧器回收高品质的疏水。