Somente dentro de um chroot usando o debootstrap, se a arquitetura for suportada. Não estrague o sistema de arquivos real. Acredito que esta abordagem tenha sido popular em certos dispositivos NAS, e. link
O roteador quase certamente não foi projetado para alterar o sistema de arquivos (tratado como ROM). Daí a falta de gerenciador de pacotes. Isso significa que seu chroot terá que estar no tmpfs ou em um dispositivo usb montado.
tmpfs obviamente não sobreviverá a reinicializações :). E não será grande o suficiente para executar debian de maneira confiável. Você terá que usar um dispositivo de armazenamento USB.
Você pode querer participar do desenvolvimento do openwrt para o seu dispositivo.
Olhando as especificações, há memória RAM suficiente para se divertir, e o processador também parece bom, então um chroot Debian no usb pode ser apenas uma opção. No entanto, lembre-se que, neste caso, você será limitado pelo kernel + módulos originais, que podem não ser destinados aos seus usos desejados.