熱力除氧器加熱蒸汽通過水箱上部的蒸汽管與旋膜除氧塔相連，下部通過蒸汽管送至旋膜除氧塔底部。當蒸汽送至除氧器底部時，采用噴射方式。向塔內輸送蒸汽時，水箱水位上部含氧蒸汽一起抽出，使水蒸汽界面上方蒸汽中的氧分壓降較低。

熱力除氧器按壓力分為壓力除氧器和常壓除氧器。常壓除氧器又稱低壓除氧器。熱力除氧器利用加熱蒸汽除氧。我們知道，根據氣體在水中的溶解特性，除去水中的任何一種氣體，只需除去存在于水面上的氣體即可。因此，我們希望去除水中的各種氣體，這樣水面上只有蒸汽，沒有其他氣體。熱力除氧器是將水加熱到沸點，降低氧的溶解度并逸出，然后除去水面上產生的氧，使其充滿蒸汽，使水中的氧不斷逸出，并保證水的含氧量能達到水質標準的要求。

熱力除氧器不受振動、蒸汽壓力波動和水鋰的影響；來自水箱的除氧給水被收集到熱力除氧器的下部容器，即水箱中。除氧水箱采用科學設計的新型強換熱再沸裝置。該裝置具有換熱能力強、水溫上升快、除氧深度深、水箱振動小、噪音低等優點，為提高設備的使用壽命，保證設備運行的安全可靠，由旋轉膜管、凝結水連接管、，補給水連接管和一次蒸汽進口連接管。凝結水、化學補給水通過旋膜裝置以一定角度螺旋噴射形成水膜裙，與一次加熱蒸汽連接管引入的加熱蒸汽進行換熱，形成一次除氧，給水通過淋水篦與上升的二次加熱蒸汽接觸，加熱至接近熱力除氧器工作壓力的飽和溫度，即2-3℃ 低于飽和溫度，進行原油除氧。通常，通過該旋轉膜段可去除給水中約90-95%的氧含量。