水煤浆在工业中应用广泛，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉的代油、代煤、代气燃烧，可作为气化原料。而粒度级配技术是影响水煤浆质量的重要因素之一，本文就此问题进行详细分析。
水煤浆中煤的粒度不但要求达到一定的细度，以保证充分的雾化与燃烧，还要求具有良好的粒度分布，使不同大小的固体煤粒能够互相填充，尽可能地减少空隙，降低含水量，提高煤颗粒的堆积效率和煤浆质量分数。
水煤浆具有复杂的微观结构，是一种多级多层次的复合体系，尤其是煤颗粒的粒度级配具有突出的自相似性，满足分形理论的应用条件。采用分形理论对水煤浆粒度级配问题进行研究，以期得到更为合理的水煤浆的粒度分布，从而制备出高质量的水煤浆。
根据分形级配模型及模拟得出的 级配模型参数，以优化水煤浆粒度级配，提高煤浆堆积效率为主要切入点，提出多磨机组合的级配制浆工艺技术，通过选择性粗磨和超细磨的有机组合，大颗粒采取棒磨机粗磨，细颗粒选用超细磨机细磨，充分发挥2种不同研磨方式及设备的研磨特点，使细颗粒填充粗颗粒形成空隙，优化调整使水煤浆粒度分布，使其趋近于分形级配模型，从而提高煤浆堆积效率和浓度。分级研磨级配制浆技术工艺流程如图2所示。
背景介绍
某公司16 t/a煤制油项目总工艺流程主要包括水煤浆制备、煤气化及变换、合成气净化、费托合成、油品加工5个系统。主要产品为柴油、石脑油及液化气(LPG)等。其水煤浆制备系统由2条3．4m×5．8m棒磨机生产线组成(无备用)，年用浆量约100 t，采用常规的单棒磨机制浆工艺(即破碎后的煤、水、添加剂进入棒磨机磨矿，合格的气化煤浆自流至棒磨机出料槽，然后通过低压煤浆泵将煤浆输送至储浆罐以供气化炉使用)，煤浆质量分数为59．5%，质量分数偏低，过多的水分进入气化炉影响水煤浆的气化效率。
分级研磨级配制浆技术改造
引进分级研磨级配制浆技术后，在原有常规单磨机制浆系统上增加了细浆制备系统，主要包括1台超细研磨机、6台输浆螺杆泵及2台细浆缓冲罐等设备。在该系统中，棒磨机出料槽质量分数10%—20%的煤浆经过细磨机研磨后返回棒磨机，通过调整细浆加入比例，优化水煤浆粒度级配，提高煤浆堆积效率和质量分数。水煤浆主要指标对比见表3。
应用
分级研磨级配制浆技术的应用结果表明：采用该技术后煤浆质量分数由59．5%提高至62．3%，提高了2．8百分点，煤浆流变性、稳定性和雾化性均得到 。
煤浆质量分数提高后，气化炉比煤耗由624．8kg/km3降至594．9kg/km3，降低29．9kg/km3；比氧耗由432．0m3/km3降至406．6m3/km3，降低25．4m3/km3;有效合成气比例由79．40%提高至81．4%，提高2百分点。由此可见，该技术应用十分成功。