水煤浆浓度偏低会限制其高效利用，粒度级配为水煤浆提浓技术的关键要素。对比改造前后的制浆系统工艺流程，结合分形级配理论对粒度分布与成浆性关系进行分析，即利用PFC2D对单峰和双峰级配煤粉的堆积效率进行计算分析，并对改造方案进行运行效果评价。结果表明: 利用平均粒径15 μm的煤粒填充平均粒径125 μm的煤粒，形成的双峰级配堆积效率最高可达83.52%，较单峰级配提高4.2%，即分级研磨堆积效率高于单磨机的堆积效率，采用双峰级配制浆工艺时适当增大细粒含量至约20%则可制得较高浓度的水煤浆。在工业上利用分级研磨制浆工艺进行验证，通过对比改造前后气化水煤浆的质量指标及相关气化参数，发现采用改造工艺后水煤浆浓度提高了2.6个百分点，析水率减少了0.6个百分点，流动性得到明显改善；水煤浆浓度提高后，气化炉的比煤耗降低了18 kg/1000 Nm