據(jù)碳?xì)浠衔锕こ探障?，天然氣是美?guó)最普遍的發(fā)電能源。在該國(guó)491吉瓦的天然氣發(fā)電容量中，超過(guò)一半(280吉瓦)是包括蒸汽輪機(jī)和燃燒式渦輪機(jī)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的主要配置包括兩臺(tái)燃燒式渦輪機(jī)和一臺(tái)蒸汽輪機(jī)。

天然氣發(fā)電廠利用簡(jiǎn)單循環(huán)或聯(lián)合循環(huán)能量轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)單循環(huán)系統(tǒng)在單個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中消耗天然氣，例如燃燒式渦輪機(jī)、帶有蒸汽輪機(jī)的鍋爐或內(nèi)燃機(jī)。在這些系統(tǒng)中，來(lái)自一次轉(zhuǎn)換排氣熱的能量會(huì)損失掉，并且不會(huì)發(fā)送到另一個(gè)渦輪機(jī)。聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)將燃燒式渦輪機(jī)排出的熱量輸送到熱回收蒸汽發(fā)生器，為一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生額外電力的蒸汽輪機(jī)加壓。

聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)在將單位天然氣轉(zhuǎn)換為單位電力方面往往更有效。由于效率的提高，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)通常以比簡(jiǎn)單循環(huán)系統(tǒng)更高的容量因數(shù)運(yùn)行。因此，聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)通常服務(wù)于電網(wǎng)的基本和中間負(fù)荷，而簡(jiǎn)單循環(huán)系統(tǒng)通常服務(wù)于峰值負(fù)荷。

EIA的電力年度調(diào)查收集了一個(gè)單元代碼標(biāo)識(shí)符，將聯(lián)合循環(huán)部件分組到功率塊中。功率塊配置差異很大，包括多個(gè)燃燒式渦輪機(jī)支持一個(gè)或多個(gè)蒸汽輪機(jī)等配置。大多數(shù)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組都有燃燒和蒸汽輪機(jī)部件，每個(gè)部件都與發(fā)電機(jī)相連。然而，13吉瓦的聯(lián)合循環(huán)容量是單軸系統(tǒng)，其中燃燒和蒸汽渦輪機(jī)在一根軸上驅(qū)動(dòng)一個(gè)公共發(fā)電機(jī)。

就發(fā)電量而言，美國(guó)最大的天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠是佛羅里達(dá)電力與照明公司的西縣能源中心。西縣能源中心由三個(gè)3x1 發(fā)電機(jī)機(jī)組組成，或總共12個(gè)燃燒和蒸汽渦輪機(jī)。三個(gè)發(fā)電機(jī)組中的額定功率均為1259兆瓦，使該工廠的總裝機(jī)容量達(dá)到3777兆瓦。西縣能源中心2021 年發(fā)電量20.3太瓦;到2021年，只有5座核電廠和1座燃煤電廠發(fā)電量增加。

自2015年以來(lái)，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的平均容量有所增加，當(dāng)時(shí)一種新型燃燒式渦輪機(jī)變得更加普遍。這些較新的燃燒式渦輪機(jī)允許聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組具有更大的容量和更高的效率。2x1發(fā)電機(jī)組的平均容量從2015年之前建造的500兆瓦增加到2015年之后建造的超過(guò)700兆瓦。